(57)【要約】【課題】光沢段差による画像の品位への影響を低減させながら、消費電力の増大、トナーの固着による画像の安定性の低下、及び転写材の給送性の低下を防止する画像形成装置を提供すること。【解決手段】定着装置よりも転写材搬送方向上流側において、定着装置へ向かう転写材における転写材搬送方向先端部を含む一部の領域と、転写材搬送方向後端部を含む一部の領域とのうち少なくとも一方を加熱するよう制御される加熱手段を設ける。【選択図】図７
2013024902.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な定着部材と、
前記定着部材を加熱する第１の加熱手段と、を有し、
前記第１の加熱手段により前記定着部材を加熱し、加熱された前記定着部材を回転させながら転写材に熱と圧力を加えることで転写材上のトナー画像を該転写材へ定着する定着装置を備える画像形成装置において、
前記定着装置より転写材搬送方向上流側に設けられた、前記定着装置へ向かう転写材を加熱する第２の加熱手段と、
転写材における転写材搬送方向先端部を含む一部の領域と、転写材搬送方向後端部を含む一部の領域とのうち少なくとも一方を加熱するよう前記第２の加熱手段を制御することを特徴とする制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第２の加熱手段は、転写材へトナー画像を転写する転写部より転写材搬送方向上流側に設けられ、
前記第２の加熱手段により加熱された転写材に対して前記転写部においてトナー画像を転写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】
前記第２の加熱手段は、転写材へトナー画像を転写する転写部より転写材搬送方向下流側且つ前記定着装置より転写材搬送方向上流側に設けられ、
前記第２の加熱手段は、前記転写部においてトナー画像が転写された転写材を加熱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４】
前記制御手段は、前記転写材における転写材搬送方向先端部を含む一部の領域及び前記転写材搬送方向後端部を含む一部の領域として、転写材におけるトナー画像が転写された領域以外の領域を加熱するよう制御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】
前記制御手段は、転写材に転写されるトナー画像の内容に基づいて、前記転写材における加熱される領域を変化させるよう制御することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
転写材に形成されるトナー画像の画質を設定する画質設定手段を有し、
前記制御手段は、前記画質設定手段により高画質の画像を形成するとの設定がなされた場合に、前記転写材における、前記画質設定手段により高画質の画像を形成するとの設定がなされていない場合に加熱される領域より広い領域を加熱させるよう制御することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第２の加熱手段は、転写材搬送方向に直交する方向に分割して設けられており、
前記制御手段は、分割して設けられた前記第２の加熱手段をそれぞれ個別に制御することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御手段は、転写材における、トナー画像が形成される領域に対応した前記第２の加熱手段のみを動作させるよう制御することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
転写材の搬送を制御する搬送制御手段を有し、
前記制御手段は、転写材における転写材搬送方向先端部を含む一部の領域のみを加熱するよう制御し、
前記搬送制御手段は、転写材に対するトナー画像の定着の際に、該転写材と、定着部材における先行の転写材の転写材搬送方向後端部と接触した領域とを接触させないように制御することを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
転写材の搬送を制御する搬送制御手段を有し、
前記制御手段は、転写材における転写材搬送方向後端部を含む一部の領域のみを加熱するよう制御し、
前記搬送制御手段は、転写材に対するトナー画像の定着の際に、該転写材と、定着部材における先行の転写材の転写材搬送方向先端部と接触した領域とを接触させないように制御することを特徴とする請求項１〜８の何れか一項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、転写材に対してトナー画像を定着する定着装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を採用した画像形成装置は、転写材に対してトナー画像を定着する定着装置を備えている。この定着装置においては、トナー画像が転写された転写材を加熱及び加圧することで転写材へのトナー画像の定着が行われる。
【０００３】
この定着装置の構成としては、転写材に対するトナー画像の定着の際に、所定の温度に加熱された定着部材を回転させながら転写材に押圧することで、トナー画像の定着を行いつつ転写材を搬送する構成が一般的に採用されている。
【０００４】
このような構成において定着装置にトナー画像が転写された転写材が進入すると、室温に近い温度の転写材と所定の温度に加熱された定着部材とが接触することによって、定着部材の熱が転写材に奪われその温度が低下する。そして、転写材に対して定着が行われている間は、回転している定着部材に転写材が接触し続けているので、定着部材の温度は所定の温度より低下した温度のまま推移する。転写材に対する定着が完了すると、転写材が定着部材から離れるため、定着部材の温度は上昇し所定の温度まで回復する。
【０００５】
先行の転写材に対する定着完了から、後続の転写材に対する定着開始までの期間は、定着部材は転写材と接触しないため、定着部材の熱が転写材に奪われることはない。そして、後続の転写材に対する定着が開始されると、再び定着部材の熱が転写材に奪われその温度が低下することになる。
【０００６】
以上のように、定着部材を回転させることによりトナー画像を転写材に定着する際には、定着部材の周面上において転写材に接触する領域と接触しない領域とでその温度に差が生じてしまう。定着部材には、熱伝導性が低い材料が用いられることが多いため、上記の温度差は定着部材が１回転した後も残ってしまうことになる。すると、定着部材の周面上における温度差が生じている領域がトナー画像の定着のために再度転写材に接触することで、トナー画像の定着に影響が出ることとなる。
【０００７】
即ち、定着部材における温度が高い領域によって定着された画像の光沢度は高くなるが、定着部材における温度が低い領域によって定着された画像の光沢度は低くなる、という光沢段差が生じる。特に、上述した定着部材における温度変化が急激である程、画像に現れる光沢段差がより目立ってしまい、画像の品位を損なうことになる。
【０００８】
上述したように、定着部材の熱が転写材に奪われることによって生じる定着部材の周面上の温度差が原因となって光沢段差が現れる。従って、定着部材と転写材との温度差を小さくすることで、定着部材が転写材と接触することにより奪われる熱が少なくなるため、定着部材の周面上の温度差が小さくなり、画像に現れる光沢段差を和らげることが可能である。
【０００９】
特許文献１には、定着部材に圧接する加圧部材を冷却する冷却手段と、転写材を加熱する予備加熱手段とを、加圧部材と転写材との温度差が小さくなるよう制御することで、光沢段差による定着画質不良を発生させることのない画像形成装置が記載されている。
【００１０】
特許文献２には、第１の押圧部材と、定着部材に当接した第２の押圧部材とで、トナー像の転写前に転写材を予備加熱し、トナー像の転写後に第２の押圧部材と定着部材とでトナー像を定着することで、光沢段差を発生させることのない画像形成装置が記載されている。
【００１１】
特許文献３には、機外の空気を定着装置へ導き冷却した後、定着装置冷却により暖められた空気を転写部の上流と下流のどちらか一方又は両方の像支持部材搬送路に送り像支持部材を予備加熱することで、光沢段差を防止することが可能な画像形成装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００６−３３０５５６号公報
【特許文献２】特開２００６−３３７８９８号公報
【特許文献３】特開２００７−５７７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
特許文献１〜３に記載の画像形成装置においては、何れも転写材全体を予備加熱することで定着部材と転写材との温度差を小さくし、光沢段差の発生を防止している。しかしながら、このような場合は多くのエネルギーを必要とするため、消費電力が大きくなるという課題があった。
【００１４】
また、上記のように転写材全体を予備加熱する場合は、画像形成装置内の温度が過度に上昇してしまい、トナーが熱により固着する現象が生じていた。そして、固着したままのトナーが転写材に転写及び定着されることで、画像の安定性が低下するという課題があった。
【００１５】
さらに、上記のように転写材全体を予備加熱する場合は、予備加熱された転写材にカールが生じやすくなり、ジャムが起きる等転写材の給送性が低下するという課題があった。
【００１６】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたもので、光沢段差による画像の品位への影響を低減させながら、消費電力の増大、トナーの固着による画像の安定性の低下、及び転写材の給送性の低下を防止することが可能な画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
請求項１に記載の発明は、回転可能な定着部材と、前記定着部材を加熱する第１の加熱手段と、を有し、前記第１の加熱手段により前記定着部材を加熱し、加熱された前記定着部材を回転させながら転写材に熱と圧力を加えることで転写材上のトナー画像を該転写材へ定着する定着装置を備える画像形成装置において、前記定着装置より転写材搬送方向上流側に設けられた、前記定着装置へ向かう転写材を加熱する第２の加熱手段と、転写材における転写材搬送方向先端部を含む一部の領域と、転写材搬送方向後端部を含む一部の領域とのうち少なくとも一方を加熱するよう前記第２の加熱手段を制御することを特徴とする制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置である。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、前記第２の加熱手段は、転写材へトナー画像を転写する転写部より転写材搬送方向上流側に設けられ、前記第２の加熱手段により加熱された転写材に対して前記転写部においてトナー画像を転写することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置である。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、前記第２の加熱手段は、転写材へトナー画像を転写する転写部より転写材搬送方向下流側且つ前記定着装置より転写材搬送方向上流側に設けられ、前記第２の加熱手段は、前記転写部においてトナー画像が転写された転写材を加熱することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置である。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、前記制御手段は、前記転写材における転写材搬送方向先端部を含む一部の領域及び前記転写材搬送方向後端部を含む一部の領域として、転写材におけるトナー画像が転写された領域以外の領域を加熱するよう制御することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置である。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、前記制御手段は、転写材に転写されるトナー画像の内容に基づいて、前記転写材における加熱される領域を変化させるよう制御することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の画像形成装置である。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、転写材に形成されるトナー画像の画質を設定する画質設定手段を有し、前記制御手段は、前記画質設定手段により高画質の画像を形成するとの設定がなされた場合に、前記転写材における、前記画質設定手段により高画質の画像を形成するとの設定がなされていない場合に加熱される領域より広い領域を加熱させるよう制御することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置である。
【００２３】
請求項７に記載の発明は、前記第２の加熱手段は、転写材搬送方向に直交する方向に分割して設けられており、前記制御手段は、分割して設けられた前記第２の加熱手段をそれぞれ個別に制御することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置である。
【００２４】
請求項８に記載の発明は、前記制御手段は、転写材における、トナー画像が形成される領域に対応した前記第２の加熱手段のみを動作させるよう制御することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置である。
【００２５】
請求項９に記載の発明は、転写材の搬送を制御する搬送制御手段を有し、前記制御手段は、転写材における転写材搬送方向先端部を含む一部の領域のみを加熱するよう制御し、前記搬送制御手段は、転写材に対するトナー画像の定着の際に、該転写材と、定着部材における先行の転写材の転写材搬送方向後端部と接触した領域とを接触させないように制御することを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の画像形成装置である。
【００２６】
請求項１０に記載の発明は、転写材の搬送を制御する搬送制御手段を有し、前記制御手段は、転写材における転写材搬送方向後端部を含む一部の領域のみを加熱するよう制御し、前記搬送制御手段は、転写材に対するトナー画像の定着の際に、該転写材と、定着部材における先行の転写材の転写材搬送方向先端部と接触した領域とを接触させないように制御することを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の画像形成装置である。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係る画像形成装置によれば、制御手段が、定着装置へ向かう転写材の転写材搬送方向先端部（以降、「先端部」と呼ぶ）を含む一部の領域と転写材搬送方向後端部（以降、「後端部」と呼ぶ）を含む一部の領域とを加熱するよう第２の加熱手段を制御する。
【００２８】
このように、転写材の先端部を含む一部の領域と後端部を含む一部の領域とが温められると、転写材と定着部材とが接触することによる定着部材の温度変化を緩やかなものにすることができるため、画像に現れる光沢段差を目立たなくし、画像の品位を保つことが可能である。
【００２９】
また同時に、転写材の一部の領域を加熱するものであるため、消費電力の増大、機内温度上昇によるトナーの固着に起因する画像の安定性の低下、及びカールが生じることによる転写材の給送性の低下を防止することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の全体像を示す概略図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における定着装置の全体像を示す概略図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における第２の加熱手段付近を拡大した図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における画像形成装置における各構成の電気的関係を示したブロック図である。
【図５】用紙の予備加熱を行わなかった場合における、トナー画像定着の際の定着ベルトの表面温度変化を示した図である。
【図６】用紙に対して予備加熱を行う様子を示した図である。
【図７】用紙の先端部を含む一部の領域及び後端部を含む一部の領域を予備加熱した場合における、トナー画像定着の際の定着ベルトの表面温度変化を示した図である。
【図８】用紙の先端部を含む一部の領域のみを予備加熱した場合における、トナー画像定着の際の定着ベルトの表面温度変化を示した図である。
【図９】用紙の後端部を含む一部の領域のみを予備加熱した場合における、トナー画像定着の際の定着ベルトの表面温度変化を示した図である。
【図１０】第２の加熱手段に用紙が進入する様子を上方から見た図である。
【図１１】本発明の第５の実施の形態における、ＣＰＵ３００の制御例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の第１の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態における画像形成装置全体の構成を示す概略図である。
【００３２】
画像形成装置１０００は、画像読取部１００、画像形成部２００、給紙部２０等から構成されている。
【００３３】
画像読取部１００は、自動原稿給紙装置ＤＦ、光学系１０１、ＣＣＤイメージセンサ１０２等から構成されている。
【００３４】
画像形成部２００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応したトナー画像を形成する画像形成手段１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと、各画像形成手段により形成されるトナー画像が転写される中間転写ベルト６、中間転写ベルト６上のトナー画像が転写材としての用紙に転写される２次転写部７Ａ、用紙に転写されたトナー像を定着する定着装置９等から構成されている。２次転写部７Ａは本発明における転写部としての役割を果たす。
【００３５】
給紙部２０は、給紙トレイ２０Ａ〜２０Ｃ、ピックアップローラ２１Ａ〜２１Ｃ等から構成されており、給紙部２０より適切な用紙が適切なタイミングで給紙される。
【００３６】
本発明の画質設定手段としての役割を果たす操作部３０においては、画像形成の内容に関する設定や、画像形成開始の指示等を行う。また、後述するが、形成される画像の画質に関する設定を行うことができる。
【００３７】
操作部３０において、画像形成開始の指示がなされると、自動原稿給紙装置ＤＦの原稿台１０３に載置された原稿Ｄは原稿読み取り部へ搬送される。そして、図示しない光源より原稿に照射された光の反射光が、光学系１０１を介してＣＣＤイメージセンサ１０２により読み取られる。
【００３８】
ＣＣＤイメージセンサ１０２により読み取られた信号に対しては、各種画像処理が施される。画像処理が施された画像信号に基づいて、画像形成手段１０Ｙ〜１０Ｋが各色のトナー画像を形成する。
【００３９】
イエロー色のトナー画像を形成する画像形成手段１０Ｙは、感光体１Ｙ、帯電部２Ｙ、露光部３Ｙ、現像部４Ｙ、クリーニング部８Ｙから構成されている。感光体１Ｙは図１の反時計方向に回転されており、帯電部２Ｙにより一様に帯電される。帯電された感光体１Ｙに対して、画像信号に基づいて露光部３Ｙがレーザー光を照射し、イエロー色の画像に対応した静電潜像を形成する。
【００４０】
静電潜像が形成されると、次に現像部４Ｙにより静電潜像に対してイエロー色のトナーが送り込まれ、感光体１Ｙ上にイエロー色のトナー画像が形成される。形成されたトナー画像は、１次転写部７Ｙにおいて中間転写ベルト６に転写される。
【００４１】
中間転写ベルト６に転写され切れずに感光体１Ｙの表面に残存したトナーは、クリーニング部８Ｙにより取り除かれ、次のトナー画像の形成に備える。
【００４２】
マゼンタ色のトナー画像を形成する画像形成手段１０Ｍ、シアン色の画像を形成する画像形成手段１０Ｃ及びブラック色の画像を形成する画像形成手段１０Ｋは、何れもイエロー色の画像を形成する画像形成手段１０Ｙと同様の構成を有しているため、その詳細な説明は省略する。
【００４３】
中間転写ベルト６は、複数のローラに巻き回された無端状のベルトであり、図１の時計方向に回転されている。イエロー色のトナー画像から順に、１次転写部７Ｍ、７Ｃ及び７Ｋにおいて、適切なタイミングでトナー画像を中間転写ベルト６に転写させることで、原稿画像に対応した適切なカラートナー画像が中間転写ベルト６上に形成される。
【００４４】
一方、給紙トレイ２０Ａ〜２０Ｃの何れかより給紙された用紙は、搬送ローラ対２２Ａ〜２２Ｄにより搬送され、本発明の第２の加熱手段としてのレジストローラ対２３に到達する。レジストローラ対２３についての詳細な説明は後述するが、レジストローラ対２３により、用紙の搬送方向の斜行が修正されるとともに、用紙の先端部を含む一部の領域及び後端部を含む一部の領域が加熱され、なおかつ中間転写ベルト６上のカラートナー画像とタイミングを合わせるように用紙が２次転写部７Ａへと搬送される。
【００４５】
２次転写部７Ａにおいて、中間転写ベルト６上のカラートナー画像が、搬送されてきた用紙に転写される。カラートナー画像が転写された用紙は定着装置９に向けて搬送される。用紙に転写され切れずに中間転写ベルト６上に残存したトナーは、中間転写ベルトクリーニング部８Ａにより取り除かれ、次のトナー画像形成に備える。
【００４６】
カラートナー画像が転写された用紙に対しては、定着装置９により熱と圧力とを加えることでカラートナー画像を定着する。カラートナー画像が定着された用紙は、排出ローラ対２４に向けて搬送され、排紙トレイ２５に排出される。
【００４７】
用紙の両面に画像を形成する場合は、定着装置９において用紙の表面に対してカラートナー画像が定着されると、用紙は分岐手段２６によって反転経路２７Ａに向けて搬送され、反転部２７Ｂにおいて搬送方向の先後端が反転される。先後端が反転された用紙は反転経路２７Ｃを通りレジストローラ対２３に搬送され、再び先端を含む一部の領域及び後端を含む一部の領域が加熱される。
【００４８】
その後、２次転写部７Ａにおいて用紙の裏面に形成される画像に対応したカラートナー画像が上述の通り転写され、定着装置９によって裏面のカラートナー画像が定着され、排出ローラ対２４から排紙トレイ２５に排出される。
【００４９】
図２は、定着装置９の構成を表した断面図である。定着装置９においては、無端状のベルトである定着ベルト９１が、加熱ローラ９２と定着ローラ９３とに巻き回されている。
【００５０】
加熱ローラ９２には、本発明における第１の加熱手段であるハロゲンランプ９２Ａが内蔵されている。ハロゲンランプ９２Ａを動作させることで、加熱ローラ９２から定着ベルト９１へ熱が伝わり、定着ベルト９１が定着に適した所定温度に加熱される。
【００５１】
定着ローラ９３は、不図示の駆動手段によって図２の時計方向に回転される。定着ローラ９３の時計方向の回転により、定着ベルト９１が時計方向に回転し、さらに加熱ローラ９２も時計方向に回転する。このようにして、定着ベルト９１は加熱ローラ９２により均一に加熱される。
【００５２】
加圧ローラ９４は、トナー画像の定着の際には定着ローラ９３に圧接され、圧接により定着ローラに従動して反時計方向に回転される。一方、トナー画像の定着が行われないときには、定着ローラ９３との圧接が解除される。この定着ローラ９３との圧接及び圧接解除は、図示しない圧接解除機構により行われる。
【００５３】
トナー画像の定着が行われる際には、トナー画像が転写された用紙が、定着ローラ９３と加圧ローラ９４とのニップ部Ｎに進入し、ニップ部Ｎにおいて定着ベルト９１により加熱され、且つ加圧ローラ９４により所定の圧力で押圧されることで、トナー画像が定着される。
【００５４】
また、加圧ローラ９４にはハロゲンランプ９４Ａが内蔵されており、ハロゲンランプ９４Ａを動作させることで、加圧ローラ９４を所定の温度に加熱している。ハロゲンランプ９４Ａにより加熱される際の加圧ローラ９４の温度は、定着ベルト９１の温度よりは低くなるように予め設定されている。
【００５５】
図３は、画像形成装置１０００内のレジストローラ対２３付近を拡大した図である。レジストローラ対２３は、駆動ローラ２３Ａと従動ローラ２３Ｂとからなる。駆動ローラ２３Ａは、不図示の駆動手段により図３の時計方向に回転され、従動ローラ２３Ｂは、駆動ローラ２３Ａが回転されると駆動ローラ２３Ａとの圧接により従動して反時計方向に回転される。
【００５６】
駆動ローラ２３Ａには、ハロゲンランプ２３Ｃが内蔵されており、ハロゲンランプ２３Ｃを動作させることで、２次転写部７Ａへ向かう用紙に熱が伝わり、用紙が予備加熱される。
【００５７】
図４は、画像形成装置１０００における電気的構成を示すブロック図である。図１に示す構成と同じ構成に対しては、図１において付されている符号と同一の符号を付している。
【００５８】
本発明における制御手段及び搬送制御手段としての役割を果たすＣＰＵ３００は、操作部３０における設定の情報に基づいて、画像読取部１００及び画像形成部２００を制御することで、画像読取部１００によって読み取られた画像データに基づいて適切な画像を用紙に形成させる。
【００５９】
また、ＣＰＵ３００は、給紙部２０及び搬送ローラ対２２Ａ〜２２Ｄを制御し、適切なタイミングで用紙を給紙及び搬送させる。
【００６０】
さらに、ＣＰＵ３００は、レジストローラ対２３の動作を制御する。具体的には、駆動ローラ２３Ａの回転駆動を制御することで、用紙の搬送のタイミングを制御するとともに、ハロゲンランプ２３Ｃの動作を制御することで、用紙を適切に予備加熱させる。
【００６１】
図５は、用紙に対してトナー画像の定着を行う前に用紙の予備加熱を行わない場合における、定着ベルト９１の表面温度変化を示した図である。図５における縦軸は定着ベルト９１の表面温度、横軸は定着ベルト９１の周面方向の位置を示している。
【００６２】
トナー画像を用紙に定着する際には、定着ベルト９１は、定着に適した所定の温度Ｔに加熱され、加圧ローラ９４と圧接した状態で定着ローラ９３の回転駆動により回転されながら用紙に対して定着を行う。温度Ｔは、例えば１９５℃である。
【００６３】
用紙が定着装置９に搬送され、定着ベルト９１と加圧ローラ９４とのニップ部Ｎに到達すると、用紙と定着ベルト９１とが接触するため、加熱された定着ベルト９１の熱が、室温に近い用紙に奪われ、定着ベルト９１の表面温度が低下する現象が起こる。
【００６４】
図５に示すように、用紙がニップ部Ｎに到達すると、定着ベルト９１における用紙と接触した位置ａ１においてその温度が低下する。用紙と接触している定着ベルト９１の表面温度は、温度平衡となる温度Ｔ１になると安定する。温度平衡となる温度Ｔ１は、用紙の温度により異なるが、１８５℃程度まで低下する。
【００６５】
用紙に対して定着が行われている間、即ち用紙と定着ベルト９１とが接触している間は、定着ベルト９１の表面温度はＴ１のまま推移する。そして、用紙に対する定着が完了し、用紙と定着ベルト９１とが離れると、定着ベルト９１の熱は奪われなくなるため、その表面温度はその位置ａ２において所定の温度Ｔまで上昇する（ａ２−ａ１＝ｆ、ｆは用紙の搬送方向の長さ）。
【００６６】
後続の用紙がニップ部Ｎに到達するまでは、定着ベルト９１の表面温度は所定の温度Ｔのまま推移する。そして、後続の用紙がニップ部Ｎに到達すると、用紙に熱が奪われるため定着ベルト９１の表面温度はその位置ａ３にて再び低下し、温度Ｔ１にて安定する（ａ３−ａ２＝ｄ、ｄは先行の用紙と後続の用紙との間隔の長さ）。
【００６７】
このように、用紙の定着を行う際には、定着ベルト９１の熱が用紙に奪われるため、定着ベルト９１の周面方向に温度の段差が生じる。この温度の段差は定着ベルト９１が１回転した後も残り、再び温度段差部分によって用紙に対して定着が行われたときに、その定着画像に対して影響を与えることになる。
【００６８】
具体的には、定着ベルト９１の表面温度がＴである部分によって定着された画像の光沢度に比べて、定着ベルト９１の表面温度がＴ１である部分によって定着された画像の光沢度が低くなる。このように、定着ベルト９１における温度の段差が画像の光沢段差となって現れてしまう。
【００６９】
特に図５に示すように、位置ａ１、ａ２、ａ３において定着ベルト９１の表面温度が急激に低下或いは上昇しているような場合は、定着ベルト９１が１回転後、定着ベルト９１のこれらの位置によって再度定着が行われると、画像の光沢度が高い部分と低い部分との境界が明確に現れてしまうため、画像の品位が著しく低下する。
【００７０】
図６はレジストローラ対２３により用紙Ｐが予備加熱される様子を示した図である。
【００７１】
給紙部２０から給紙され搬送されてきた用紙Ｐは、その先端がレジストローラ対２３の駆動ローラ２３Ａと従動ローラ２３Ｂとのニップ部に突き当てられることで、搬送方向の斜行が修正される。
【００７２】
搬送方向の斜行が修正されると、次に、レジストローラ対２３により用紙Ｐの先端部を含む一部の領域を予備加熱する。具体的には、図６（ａ）に示すように、駆動ローラ２３Ａと従動ローラ２３Ｂとで用紙Ｐの先端部を担持し用紙を静止させ、ハロゲンランプ２３Ｃを起動するようＣＰＵ３００が制御する。
【００７３】
所定時間だけ用紙Ｐの先端部を含む一部の領域を加熱すると、ＣＰＵ３００は、ハロゲンランプ２３Ｃの起動を停止させ、さらに駆動ローラ２３Ａを時計方向へ回転駆動させることで用紙Ｐを２次転写部７Ａ方向へ搬送させる。次に、用紙Ｐの後端部を含む領域を予備加熱すべく、駆動ローラ２３Ａの回転駆動を停止させることで、図６（ｂ）に示すように駆動ローラ２３Ａと従動ローラ２３Ｂとで用紙Ｐの後端部を担持し用紙を静止させ、ハロゲンランプ２３Ｃを起動させる。
【００７４】
所定時間だけ用紙Ｐの後端部を含む一部を加熱すると、ハロゲンランプ２３Ｃの起動を停止させ、駆動ローラ２３Ａを時計方向へ回転駆動させることで用紙Ｐを２次転写部７Ａ方向へ搬送させる。
【００７５】
このようにして、用紙の先端部を含む一部の領域及び後端部を含む一部の領域が予備加熱される。
【００７６】
図７は、先端部を含む一部の領域及び後端部を含む一部の領域を予備加熱した用紙に対して定着装置９において定着を行った場合における、定着ベルト９１の表面温度変化を示した図である。図７における実施の条件は、用紙が予備加熱されていること以外は図５にて示したときの条件と同じ条件とする。
【００７７】
用紙の先端部を含む一部の領域及び後端部を含む一部の領域を予備加熱した場合は、予備加熱された領域に関しては定着ベルト９１との温度差が小さくなっているので、定着ベルト９１の表面温度低下の度合いが小さくなる。
【００７８】
図７に示すように、予備加熱されトナー画像が転写された用紙がニップ部Ｎに到達すると、定着ベルト９１の表面温度の低下がその周面上の位置ａ１から始まる。
【００７９】
用紙の先端部を含む一部の領域が予備加熱されているので、定着ベルト９１の表面温度が緩やかに低下する。そして、用紙と接触している定着ベルト９１の表面温度は、温度平衡となる温度Ｔ１になると安定する。
【００８０】
ニップ部Ｎにおいて用紙の後端部が近づいてくると、用紙の予備加熱された領域が定着ベルト９１と接触するようになるため、定着ベルト９１の表面温度は緩やかに上昇し始め、位置ａ２において温度Ｔまで上昇する。
【００８１】
後続の用紙がニップ部Ｎに到達するまでは、定着ベルト９１の表面温度は所定の温度Ｔのまま推移する。そして、後続の用紙がニップ部Ｎに到達すると、用紙に熱が奪われるため定着ベルト９１の表面温度はその位置ａ３にて再び低下し始める。
【００８２】
後続の用紙についても、その先端部を含む一部の領域が予備加熱されているので、定着ベルト９１の表面温度はその位置ａ３から緩やかに低下する。
【００８３】
図７に示すように、用紙の先端部を含む一部の領域及び後端部を含む一部の領域を予備加熱すると、予備加熱された用紙が定着ベルト９１に接触することによる表面温度変化は、図５に示す場合と比較して緩やかなものになる。
【００８４】
定着ベルト９１の表面温度変化が緩やかになると、再度定着が行われたときに画像に現れる光沢段差も同様に緩やかなものとなるため、画像の見た目には目立たなくなる。よって、画像の品質低下を防ぐことが可能となる。
【００８５】
以上のように、本発明の第１の実施の形態によれば、定着装置９によりトナー画像の定着が行われるより前に、第２の加熱手段によって用紙の先端部を含む一部の領域及び後端部を含む一部の領域を加熱するようにＣＰＵ３００が制御する。
【００８６】
このように制御することで、定着ベルト９１と用紙とが接触することにより生じる定着ベルトの温度段差を緩やかなものにすることが可能となる。その結果、定着ベルト９１が１回転した後その温度段差部分によってトナー画像の定着が行われた際に、画像に生じる光沢段差を目立たなくすることができ、画質の低下を防ぐことが可能となる。
【００８７】
また、用紙の先端部を含む一部の領域及び後端部を含む一部の領域のみを予備加熱する構成であるので、用紙全体を予備加熱する場合よりも消費電力を低減することが可能となる。
【００８８】
さらに、画像形成装置１０００内の温度上昇を抑えることが可能となるため、トナーの固着による画質の低下を防ぐことが可能となる。
【００８９】
さらに、予備加熱により発生するカールを軽微なものとすることが可能となるため、ジャム等の用紙の給送性の低下を抑えることが可能となる。
【００９０】
以上、用紙の先端部を含む一部の領域及び後端部を含む一部の領域を予備加熱するようＣＰＵ３００が制御する例を説明した。
【００９１】
しかしながら、用紙の先端部を含む一部の領域と、後端部を含む一部の領域とを、必ずしも両方とも予備加熱しなければならないということはない。先行の用紙と後続の用紙との間隔の広さや、定着ベルト９１の長さ、用紙の搬送方向の長さ等の諸条件によっては、何れか一方の領域のみ予備加熱すれば良い場合もある。
【００９２】
具体的には、上記諸条件により、後続の用紙と、定着ベルト９１における先行の用紙の後端部が接触した領域とが、互いに接触しないような場合は、先行の用紙の先端部を含む一部の領域のみを予備加熱することで、後続の用紙における画質の低下を防ぐことが可能となる。
【００９３】
同様に、上記諸条件により、後続の用紙と、定着ベルト９１における先行の用紙の先端部が接触した領域とが、互いに接触しないような場合は、先行の用紙の後端部を含む一部の領域のみを予備加熱することで、後続の用紙における画質の低下を防ぐことが可能となる。
【００９４】
次に、本発明の第２の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。第２の実施の形態においては、画像形成装置１０００の構成は第１の実施の形態において説明した構成と同等の構成を用いることができるため、詳細な説明は省略する。
【００９５】
第２の実施の形態においては、用紙の先端部を含む一部の領域のみを予備加熱し、さらには後続の用紙の搬送のタイミングを制御する。
【００９６】
給紙部２０から給紙され、レジストローラ対２３に到達した用紙Ｐは、図６（ａ）に示すようにその先端部を駆動ローラ２３Ａと従動ローラ２３Ｂとに担持され、予備加熱が行われる。
【００９７】
ＣＰＵ３００は、用紙の先端部を含む一部の領域の予備加熱が完了すると、ハロゲンランプ２３Ｃを停止させ、駆動ローラ２３Ａを回転駆動させ、用紙の後端部を含む一部の領域を加熱しないまま２次転写部７Ａ方向へ搬送させる。
【００９８】
用紙の先端部を含む一部の領域が加熱された用紙に対しては、２次転写部７Ａにおいてトナー画像が転写され、さらに定着装置９においてトナー画像が定着される。
【００９９】
図８は、先端部を含む一部の領域のみを予備加熱した用紙に対して定着装置９において定着を行ったときの、定着ベルト９１の表面温度変化を示した図である。図８における各条件は、用紙が予備加熱されていること以外は図５にて示したときの条件と同じ条件とする。
【０１００】
用紙の先端部を含む一部の領域のみを予備加熱した場合は、加熱された用紙の先端部を含む一部の領域がニップ部Ｎを通過した際における、定着ベルト９１の表面温度低下の度合いが小さくなる。
【０１０１】
図８に示すように、予備加熱されトナー画像が転写された用紙がニップ部Ｎに到達すると、定着ベルト９１の周面上の位置ａ１から定着ベルト９１の表面温度の低下が始まる。
【０１０２】
用紙の先端部を含む一部の領域が予備加熱されているので、定着ベルト９１の表面温度が緩やかに低下する。そして、用紙と接触している定着ベルト９１の表面温度は、温度平衡となる温度Ｔ１になると安定する。
【０１０３】
用紙の後端部は予備加熱されていないため、用紙の後端部がニップ部Ｎに到達すると、定着ベルト９１の表面温度はその位置ａ２において温度Ｔ１から温度Ｔまで急激に上昇する。
【０１０４】
次の用紙がニップ部Ｎに到達するまでは、定着ベルト９１の表面温度は所定の温度Ｔのまま推移する。そして、次の用紙がニップ部Ｎに到達すると、用紙に熱が奪われるため、定着ベルト９１の表面温度はその位置ａ３にて再び低下し始める。
【０１０５】
次の用紙についても、その先端部を含む一部の領域が予備加熱されているので、定着ベルト９１の表面温度はその位置ａ３より緩やかに低下する。
【０１０６】
図８に示すように、用紙の先端部を含む一部の領域のみを予備加熱すると、用紙の先端部を含む一部の領域が定着ベルト９１に接触することによる表面温度変化は緩やかなものになるが、予備加熱されていない後端部が定着ベルト９１から離れることによる表面温度変化は急激なものとなってしまう。
【０１０７】
さらに後続の用紙に対して定着を行う際には、先行の用紙の先端部と定着ベルト９１との接触に起因する定着ベルト９１の温度変化は緩やかなものであるので、画像に明確な光沢段差が現れることはなく、画像の品質低下には繋がらない。
【０１０８】
一方、定着ベルト９１における、先行の用紙の後端部と定着ベルト９１との接触及び離間に起因する急激な温度変化が生じている領域が、後続の用紙の定着の際に後続の用紙に接触することにより、後続の用紙に形成される画像において明確に光沢段差が現れてしまうことになる。
【０１０９】
そこで、このような場合に後続の用紙に光沢段差が現れないようにするために、後続の用紙の搬送タイミングを制御することで、画像に光沢段差が明確に現れないようにする。
【０１１０】
具体的には、後続の用紙を定着装置９に向けて搬送する際に、後続の用紙と、定着ベルト９１における急激な温度変化が生じている領域（図８における位置ａ２）とを接触させないように、ＣＰＵ３００が搬送ローラ対２２Ａ〜２２Ｄ或いはレジストローラ対２３を制御する。
【０１１１】
このように、用紙の先端部のみを予備加熱し、さらに後続の用紙の搬送のタイミングを制御することによって、後続の用紙と、定着ベルト９１における先行の用紙の後端部が接触した領域とが、互いに接触するような場合であっても、光沢段差が明確に現れることによる画質の低下を防ぐことが可能となるとともに、さらなる消費電力の低減を実現することができる。
【０１１２】
次に、本発明の第３の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。第３の実施の形態においては、画像形成装置１０００の構成は第１の実施の形態において説明した構成と同等の構成を用いることができるため、詳細な説明は省略する。
【０１１３】
第３の実施の形態においては、用紙の後端部を含む一部の領域のみを予備加熱し、さらには後続の用紙の搬送のタイミングを制御する。
【０１１４】
給紙部２０から給紙され、レジストローラ対２３に到達した用紙Ｐは、搬送方向の斜行が修正され、次に図６（ｂ）に示すようにその後端部を駆動ローラ２３Ａと従動ローラ２３Ｂとに担持され、予備加熱が行われる。
【０１１５】
ＣＰＵ３００は、用紙の後端部を含む一部の領域の予備加熱が完了すると、ハロゲンランプ２３Ｃを停止させ、駆動ローラ２３Ａを回転駆動させ、用紙を２次転写部７Ａ方向へ搬送させる。
【０１１６】
用紙の後端部を含む一部の領域が加熱された用紙に対しては、２次転写部７Ａにおいてトナー画像が転写され、さらに定着装置９においてトナー画像が定着される。
【０１１７】
図９は、後端部を含む一部の領域のみを予備加熱した用紙に対して定着装置９において定着を行ったときの、定着ベルト９１の表面温度変化を示した図である。図９における各条件は、用紙が予備加熱されていること以外は図５にて示したときの条件と同じ条件とする。
【０１１８】
用紙の先端部は予備加熱されていないため、用紙の先端部がニップ部Ｎに到達すると、定着ベルト９１の表面温度は定着ベルト９１の周面上の位置ａ１において温度Ｔから温度Ｔ１まで急激に下降し、温度平衡となる温度Ｔ１になると安定する。
【０１１９】
用紙の後端部を含む一部の領域のみを予備加熱した場合は、加熱された用紙の後端部を含む一部の領域がニップ部Ｎを通過した際における、定着ベルト９１の表面温度上昇の度合いが小さくなる。
【０１２０】
図９に示すように、用紙の予備加熱された領域が定着ベルト９１に接触すると、定着ベルト９１の表面温度が緩やかに上昇し始め、用紙の後端部がニップ部Ｎに到達すると、定着ベルト９１の表面温度はその位置ａ２において温度Ｔまで上昇する。
【０１２１】
次の用紙がニップ部Ｎに到達するまでは、定着ベルト９１の表面温度は所定の温度Ｔのまま推移する。そして、次の用紙がニップ部Ｎに到達すると、用紙に熱が奪われるため定着ベルト９１の表面温度はその位置ａ３にて再び温度Ｔ１まで急激に低下する。
【０１２２】
図９に示すように、用紙の後端部を含む一部の領域のみを予備加熱すると、用紙の予備加熱された領域が定着ベルト９１に接触することによる温度変化は緩やかなものになるが、予備加熱されていない先端部が定着ベルト９１から離れることによる温度変化は急激なものとなってしまう。
【０１２３】
さらに後続の用紙に対して定着を行う際には、先行の用紙の後端部と定着ベルト９１との接触に起因する定着ベルト９１の温度変化は緩やかなものであるので、画像に明確な光沢段差が現れることはなく、画像の品質低下には繋がらない。
【０１２４】
一方、定着ベルト９１における、先行の用紙の先端部と定着ベルト９１との接触に起因する急激な温度変化が生じている領域が、後続の用紙の定着の際に後続の用紙に接触することにより、画像に光沢段差が明確に現れてしまうことになる。
【０１２５】
そこで、このような場合に後続の用紙に光沢段差が現れないようにするために、本発明の第２の実施の形態における考え方と同様の考え方に基づいて、後続の用紙の搬送タイミングを制御することで、画像に光沢段差が明確に現れないようにする。
【０１２６】
具体的には、後続の用紙を定着装置９に向けて搬送するときに、後続の用紙と、定着ベルト９１における急激な温度変化が生じている領域（図９における位置ａ１、ａ３）とを接触させないように、ＣＰＵ３００が搬送ローラ対２２Ａ〜２２Ｄ或いはレジストローラ対２３を制御する。
【０１２７】
このように、用紙の後端部のみを予備加熱し、さらに後続の用紙の搬送のタイミングを制御することによって、後続の用紙と、定着ベルト９１における先行の用紙の先端部が接触した領域とが、互いに接触するような場合であっても、光沢段差が明確に現れることによる画質の低下を防ぐことが可能となるとともに、さらなる消費電力の低減を実現することができる。
【０１２８】
次に、本発明の第４の実施の形態について、図面を用いて説明する。第４の実施の形態においては、画像形成装置１０００の構成については、第１の実施の形態において説明した構成とほぼ同等の構成を用いることができるため、重複する部分については詳細な説明を省略する。
【０１２９】
図１０は、レジストローラ対２３に向かって用紙Ｐが搬送される様子を上方から見た図である。本実施の形態においては、駆動ローラ２３Ａの内部に、５つのハロゲンランプ２３Ｄ〜Ｈが搬送方向に直交する方向に並んだ状態で内蔵されている。
【０１３０】
ＣＰＵ３００は、５つのハロゲンランプ２３Ｄ〜Ｈの動作を個別に制御することが可能となっている。ＣＰＵ３００は、用紙に形成される画像の内容に基づき、５つのハロゲンランプの動作を制御する。
【０１３１】
具体的には、図１０に示すように、搬送方向に直交する方向に対して一部の領域のみ用紙Ｐに対して画像が形成される予定である場合、その画像が形成される予定の領域に対応する位置に内蔵されたハロゲンランプのみを動作させ（ハロゲンランプ２３Ｆ）、画像が形成される領域に対応する先端部を含む領域及び後端部を含む領域のみを加熱するようにＣＰＵ３００が制御する。
【０１３２】
このように制御することで、光沢段差が目立ってしまう恐れのある領域に対応した、用紙の先端部を含む一部の領域及び後端部を含む一部の領域のみを予備加熱することが可能となるので、光沢段差による画質の低下を防ぐとともに、余分な消費電力を抑制することが可能となる。
【０１３３】
次に、本発明の第５の実施の形態について、図面を用いて説明する。第５の実施の形態においては、画像形成装置１０００の構成は第１の実施の形態において説明した構成と同等の構成を用いることができるため、詳細な説明は省略する。
【０１３４】
第５の実施の形態においては、用紙に形成される画像に求められる画質に応じて、予備加熱する領域を変化させるようにする。
【０１３５】
例えば、画像形成開始前に操作部３０において、高画質の画像を形成するとの設定がなされた場合は、そのような設定がなされていない場合よりも、用紙における予備加熱する領域を広げるようにＣＰＵ３００が制御する。
【０１３６】
図１１は、第５の実施の形態における、ＣＰＵ３００の制御例を示すフローチャートである。
【０１３７】
ＣＰＵ３００はまず、操作部３０において、出力される画像の画質についての設定がなされたか否かを判断する（ステップＳ１）。
【０１３８】
画質についての設定がなされていないと判断すると（ステップＳ１：Ｎｏ）、ＣＰＵ３００は、画質についての設定がなされるまで待機する。
【０１３９】
画質についての設定がなされたと判断すると（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ３００は、次にその設定が高画質の画像を出力するとの設定であるか否かを判断する（ステップＳ２）。
【０１４０】
高画質の画像を出力するとの設定がなされていないと判断すると（ステップＳ２：Ｎｏ）、ＣＰＵ３００は、レジストローラ対２３が予備加熱のために用紙の先端部或いは後端部を担持する時間をｔ１と設定し（ステップＳ３）、処理を終了する。
【０１４１】
一方、高画質の画像を出力するとの設定がなされていると判断すると（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ３００は、レジストローラ対２３が予備加熱のために用紙の先端部或いは後端部を担持する時間をｔ２と設定し（ステップＳ４）、処理を終了する。ここで、時間ｔ２は、時間ｔ１より長い時間である。
【０１４２】
上記のようにＣＰＵ３００が制御することで、高画質の画像を出力するとの設定がなされている場合に、予備加熱のために用紙を担持する時間を長くすることができる。用紙を担持する時間を長くすると、駆動ローラ２３Ａから用紙に熱が伝わる時間が長くなるため、用紙のより広い領域を予備加熱することが可能となる。
【０１４３】
このように、高画質の画像を出力する場合は、より広い領域を予備加熱することで、図７等で示した定着ベルト９１の表面温度の変化をより緩やかなものし、より光沢段差が目立たなくなるようにしている。
【０１４４】
また、操作部３０における高画質の画像形成の設定に基づく制御の他に、例えば写真調の画像のように、一般的に高画質が求められているような画像を形成する場合に、上記の通りより広い領域を予備加熱するようＣＰＵ３００が制御するようにしても良い。
【０１４５】
以上説明してきた各実施の形態においては、何れも用紙の先端部を含む一部の領域或いは後端部を含む一部の領域を、２次転写部７Ａより上流側にて予備加熱し、予備加熱された用紙に対して２次転写部７Ａにおいてトナー画像を転写し、トナー画像が転写された用紙を定着装置９へ搬送していた。
【０１４６】
しかしながら、定着装置９より上流側であれば、第２の加熱手段を２次転写部７Ａより下流側に設けても本発明を実現することが可能である。
【０１４７】
この場合は、第２の加熱手段を２次転写部７Ａより下流側且つ定着装置９より上流側に設け、トナー画像が転写された用紙に対して第２の加熱手段が予備加熱を行うことになる。
【０１４８】
このような構成とすることで、用紙に対する予備加熱とトナー画像の定着との間隔が小さくなるため、用紙が定着装置９のニップ部Ｎに到達するまでにおける、予備加熱された領域からの放熱が少なくなる。即ち、用紙が予備加熱されてからニップ部Ｎに到達するまでにおける、予備加熱された領域の温度の低下が少ないということになる。
【０１４９】
すると、用紙が定着ベルト９１に接触することによる表面温度の変化は、上述した各実施の形態における変化よりもさらに緩やかなものになる。従って、画像に現れる光沢段差はより目立たなくなり、良好な画像を形成することが可能となる。
【０１５０】
また、この場合は、画像が形成される領域以外の領域を予備加熱するようにＣＰＵ３００が第２の加熱手段を制御することによって、既に用紙に転写されたトナー画像を直接加熱してその画像を乱すようなことがなく予備加熱を行うことができるため、さらに良好な画像を提供することが可能となる。
【０１５１】
本発明における第２の加熱手段は、図６等で説明したローラ対のような構成に限定されることはない。例えば面状の加熱部材を設け、用紙を予備加熱する際に加熱部材を用紙に圧接させるような構成や、温風を用紙に吹き付けるような構成等を採用しても、本発明は実現可能である。
【０１５２】
その他、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明を逸脱しない限りにおいて異なる実施形態を採用することも可能である。
【符号の説明】
【０１５３】
１０００  画像形成装置
１００  画像読取部
２００  画像形成部
３００  ＣＰＵ
６  中間転写ベルト
７Ａ  ２次転写部
９  定着装置
９１  定着ベルト
９２  加熱ローラ
９２Ａ  ハロゲンランプ
９３  定着ローラ
９４  加圧ローラ
１０Ｙ  画像形成手段（イエロー）
１０Ｍ  画像形成手段（マゼンタ）
１０Ｃ  画像形成手段（シアン）
１０Ｋ  画像形成手段（ブラック）
２０  給紙部
２３  レジストローラ対
２３Ａ  駆動ローラ
２３Ｃ  ハロゲンランプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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