JP2002341652A - 画像形成装置およびこれに用いるトナーカートリッジ - Google Patents
画像形成装置およびこれに用いるトナーカートリッジInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 トナーカートリッジの交換が容易であって、
感光体に対して現像ローラが均一な押圧力により圧接さ
れる簡単構造の画像形成装置およびこれに用いるトナー
カートリッジを提供する。 【解決手段】 一端７ａが筐体１０ａに固着されて他端
７ｂが現像装置１の枠体６内部に臨む弾性部材７が設け
られ、トナーカートリッジ３が現像装置１の枠体６に装
着されると弾性部材７の他端７ｂがトナーカートリッジ
３の上面３ａに当接してこれによって弾性部材７が圧縮
して弾性部材７に反力が発生し、この反力によって現像
装置１が支持部８を中心として時計方向に回転して感光
体４に現像ローラ２を圧接する。
感光体に対して現像ローラが均一な押圧力により圧接さ
れる簡単構造の画像形成装置およびこれに用いるトナー
カートリッジを提供する。 【解決手段】 一端７ａが筐体１０ａに固着されて他端
７ｂが現像装置１の枠体６内部に臨む弾性部材７が設け
られ、トナーカートリッジ３が現像装置１の枠体６に装
着されると弾性部材７の他端７ｂがトナーカートリッジ
３の上面３ａに当接してこれによって弾性部材７が圧縮
して弾性部材７に反力が発生し、この反力によって現像
装置１が支持部８を中心として時計方向に回転して感光
体４に現像ローラ２を圧接する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、およびファクシミリ等の画像形成装置およびこれに
用いるトナーカートリッジに関する。
タ、およびファクシミリ等の画像形成装置およびこれに
用いるトナーカートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】画像形成装置は、一般には、電子写真プ
ロセスによって、感光体の表面に静電潜像を形成し、こ
の静電潜像を現像装置で現像してトナー像を形成し、こ
のトナー像を転写紙に転写して画像を再生する。
ロセスによって、感光体の表面に静電潜像を形成し、こ
の静電潜像を現像装置で現像してトナー像を形成し、こ
のトナー像を転写紙に転写して画像を再生する。
【０００３】現像装置は、一般には、感光体の表面にト
ナーを付着させてトナー像を形成する現像ローラと、こ
の現像ローラにトナーを供給するトナー容器とから概略
構成されている。このトナー容器はサービス性向上の観
点からユーザでも容易に交換できるようにカートリッジ
方式が採られている。
ナーを付着させてトナー像を形成する現像ローラと、こ
の現像ローラにトナーを供給するトナー容器とから概略
構成されている。このトナー容器はサービス性向上の観
点からユーザでも容易に交換できるようにカートリッジ
方式が採られている。
【０００４】このカートリッジ方式によれば、画像形成
装置のメンテナンスを専門のサービスマンに委ねる必要
がなくユーザ自身が行うことができるため、格段に操作
性を向上させることができる。
装置のメンテナンスを専門のサービスマンに委ねる必要
がなくユーザ自身が行うことができるため、格段に操作
性を向上させることができる。
【０００５】このようなカートリッジ方式では、現像装
置は、現像装置にトナーカートリッジを装着して、その
後機械的操作手段（例えば、レバー操作等）によって感
光体に対して現像ローラを圧接するように位置決めされ
る。そして、画像再生動作の繰り返しによって、トナー
カートリッジ内のトナーが消費されて無くなると、機械
的操作手段によって感光体が受けている現像ローラの圧
接力を解除して、その後使用済みのトナーカートリッジ
を脱着し、未使用のトナーカートリッジと交換する。
置は、現像装置にトナーカートリッジを装着して、その
後機械的操作手段（例えば、レバー操作等）によって感
光体に対して現像ローラを圧接するように位置決めされ
る。そして、画像再生動作の繰り返しによって、トナー
カートリッジ内のトナーが消費されて無くなると、機械
的操作手段によって感光体が受けている現像ローラの圧
接力を解除して、その後使用済みのトナーカートリッジ
を脱着し、未使用のトナーカートリッジと交換する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来の画像形成装置では、感光体と現像ローラと
を圧接させるために機械的操作手段を設ける必要があっ
て装置構成が複雑となるとともに、機械的操作手段の誤
操作によって装置が破損してしまうという問題点があ
る。
ような従来の画像形成装置では、感光体と現像ローラと
を圧接させるために機械的操作手段を設ける必要があっ
て装置構成が複雑となるとともに、機械的操作手段の誤
操作によって装置が破損してしまうという問題点があ
る。
【０００７】また、機械的操作手段では、感光体と現像
ローラを均一に圧接することが困難であるという問題点
もある。これは、機械的操作手段にバネを含めた場合
に、感光体に対して現像ローラを均一に圧接させるた
め、複数のバネ力を一定にする必要があるが、機械的操
作手段を用いると、これらの構成部品の寸法精度、組立
精度および動作時の変形による寸法の変化等の累積によ
ってバネ長さが不均一となってこの結果作用するバネ力
が一定とならなくなるためである。
ローラを均一に圧接することが困難であるという問題点
もある。これは、機械的操作手段にバネを含めた場合
に、感光体に対して現像ローラを均一に圧接させるた
め、複数のバネ力を一定にする必要があるが、機械的操
作手段を用いると、これらの構成部品の寸法精度、組立
精度および動作時の変形による寸法の変化等の累積によ
ってバネ長さが不均一となってこの結果作用するバネ力
が一定とならなくなるためである。
【０００８】本発明は、このような状況を鑑みてなされ
たもので、トナーカートリッジの交換が容易であって、
感光体に対して現像ローラが均一な押圧力により圧接さ
れる簡単構造の画像形成装置およびこれに用いるトナー
カートリッジを提供することを課題とする。
たもので、トナーカートリッジの交換が容易であって、
感光体に対して現像ローラが均一な押圧力により圧接さ
れる簡単構造の画像形成装置およびこれに用いるトナー
カートリッジを提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明に係る画像形成装置の搬送ローラ機構は、次
のような手段を採用する。
め、本発明に係る画像形成装置の搬送ローラ機構は、次
のような手段を採用する。
【００１０】本発明の第１の要旨は、表面に静電潜像が
形成される感光体と、この感光体の表面にトナーを付着
させてトナー像を形成し、かつ、枠体に回動自在に支持
された現像ローラを有する現像装置と、この現像装置の
枠体に着脱可能であって現像ローラにトナーを供給する
トナーカートリッジと、感光体および現像装置を囲む筐
体とを備える画像形成装置において、一端が筐体に固着
された弾性部材を設け、トナーカートリッジが現像装置
の枠体に装着されると弾性部材の他端がトナーカートリ
ッジに当接してこれによって弾性部材が圧縮して弾性部
材に反力が発生し、この反力をトナーカートリッジおよ
び枠体を介して現像ローラに作用させて感光体に現像ロ
ーラを圧接することを特徴とする画像形成装置に関す
る。
形成される感光体と、この感光体の表面にトナーを付着
させてトナー像を形成し、かつ、枠体に回動自在に支持
された現像ローラを有する現像装置と、この現像装置の
枠体に着脱可能であって現像ローラにトナーを供給する
トナーカートリッジと、感光体および現像装置を囲む筐
体とを備える画像形成装置において、一端が筐体に固着
された弾性部材を設け、トナーカートリッジが現像装置
の枠体に装着されると弾性部材の他端がトナーカートリ
ッジに当接してこれによって弾性部材が圧縮して弾性部
材に反力が発生し、この反力をトナーカートリッジおよ
び枠体を介して現像ローラに作用させて感光体に現像ロ
ーラを圧接することを特徴とする画像形成装置に関す
る。
【００１１】本発明の第１の要旨によれば、一端が筐体
に固着された弾性部材が設けられており、トナーカート
リッジを現像装置の枠体に装着すると弾性部材の他端が
トナーカートリッジに当接してこれによって弾性部材が
圧縮され弾性部材に反力が発生し、この反力がトナーカ
ートリッジおよび枠体を介して現像ローラに作用して感
光体に現像ローラが圧接される。
に固着された弾性部材が設けられており、トナーカート
リッジを現像装置の枠体に装着すると弾性部材の他端が
トナーカートリッジに当接してこれによって弾性部材が
圧縮され弾性部材に反力が発生し、この反力がトナーカ
ートリッジおよび枠体を介して現像ローラに作用して感
光体に現像ローラが圧接される。
【００１２】本発明の第２の要旨は、現像装置は、筐体
に支持される支軸を有し、弾性部材の反力によって回転
して感光体に現像ローラを圧接することを特徴とする請
求項１に記載の画像形成装置に関する。
に支持される支軸を有し、弾性部材の反力によって回転
して感光体に現像ローラを圧接することを特徴とする請
求項１に記載の画像形成装置に関する。
【００１３】本発明の第２の要旨によれば、現像装置
は、筐体に支持される支軸を有しているため、弾性部材
の反力によって回転して感光体に現像ローラが圧接され
る。
は、筐体に支持される支軸を有しているため、弾性部材
の反力によって回転して感光体に現像ローラが圧接され
る。
【００１４】本発明の第３の要旨は、弾性部材の位置に
対応して反力を受ける凸部が設けられていることを特徴
とするトナーカートリッジに関する。
対応して反力を受ける凸部が設けられていることを特徴
とするトナーカートリッジに関する。
【００１５】本発明の第３の要旨によれば、トナーカー
トリッジには、弾性部材の位置に対応して反力を受ける
凸部が設けられているため、現像装置にトナーカートリ
ッジを装着する場合に、凸部のみで弾性部材の反力を受
けられる。
トリッジには、弾性部材の位置に対応して反力を受ける
凸部が設けられているため、現像装置にトナーカートリ
ッジを装着する場合に、凸部のみで弾性部材の反力を受
けられる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装置
およびこれを用いたトナーカートリッジの実施の形態を
図面に基づいて説明する。
およびこれを用いたトナーカートリッジの実施の形態を
図面に基づいて説明する。
【００１７】図１〜図３は、本発明に係る画像形成装置
およびこれを用いたトナーカートリッジの実施の形態
（１）を説明するものである。
およびこれを用いたトナーカートリッジの実施の形態
（１）を説明するものである。
【００１８】画像形成装置１０は、現像装置１、トナー
カートリッジ３、ドラムカートリッジ５および弾性部材
７から概略構成されている。
カートリッジ３、ドラムカートリッジ５および弾性部材
７から概略構成されている。
【００１９】現像装置１は、現像ローラ２、枠体６およ
び支持部８とから概略構成されている。
び支持部８とから概略構成されている。
【００２０】現像ローラ２は、円柱状に形成されるもの
であって、両端面２ａからはそれぞれ支軸２ｂが延設さ
れてこの支軸２ｂは現像装置１の枠体６に回動自在に支
持されている。現像ローラ２は、トナーカートリッジ３
から供給されるトナーを感光体４の表面に付着させトナ
ー像を形成するためのものであって、トナーカートリッ
ジ３装着時には感光体４に圧接されている。
であって、両端面２ａからはそれぞれ支軸２ｂが延設さ
れてこの支軸２ｂは現像装置１の枠体６に回動自在に支
持されている。現像ローラ２は、トナーカートリッジ３
から供給されるトナーを感光体４の表面に付着させトナ
ー像を形成するためのものであって、トナーカートリッ
ジ３装着時には感光体４に圧接されている。
【００２１】枠体６は、現像ローラ２およびトナーカー
トリッジ３を支持する部材であって、トナーカートリッ
ジ３が着脱できるように構成されている。また、枠体６
の一部には弾性部材７の他端７ａが枠体６内部に臨む窓
６ａが設けられている。トナーカートリッジ３装着時に
は、この弾性部材７の反力がトナーカートリッジ３およ
び枠体６を介して現像ローラ２に作用して感光体４に現
像ローラ２が圧接するようになっている。
トリッジ３を支持する部材であって、トナーカートリッ
ジ３が着脱できるように構成されている。また、枠体６
の一部には弾性部材７の他端７ａが枠体６内部に臨む窓
６ａが設けられている。トナーカートリッジ３装着時に
は、この弾性部材７の反力がトナーカートリッジ３およ
び枠体６を介して現像ローラ２に作用して感光体４に現
像ローラ２が圧接するようになっている。
【００２２】支持部８は、画像形成装置１０に対して現
像装置１を支持するためのものであって、この支持部８
を中心として現像装置１が回転した場合に、感光体４に
現像装置１の現像ローラ２が圧接するように、弾性部材
７のトナーカートリッジ３に対する作用点７ｃと現像ロ
ーラ２の回転中心２ａを結ぶ直線に対して感光体４側に
設けられている。なお、この支持部８は、支軸９から構
成され、支軸９の両端部は画像形成装置の筐体１０ａ
（図示しない）に回動自在に支持されている。
像装置１を支持するためのものであって、この支持部８
を中心として現像装置１が回転した場合に、感光体４に
現像装置１の現像ローラ２が圧接するように、弾性部材
７のトナーカートリッジ３に対する作用点７ｃと現像ロ
ーラ２の回転中心２ａを結ぶ直線に対して感光体４側に
設けられている。なお、この支持部８は、支軸９から構
成され、支軸９の両端部は画像形成装置の筐体１０ａ
（図示しない）に回動自在に支持されている。
【００２３】トナーカートリッジ３は、現像装置１の枠
体６に着脱可能に形成されており、内部にトナーが収納
されている。
体６に着脱可能に形成されており、内部にトナーが収納
されている。
【００２４】ドラムカートリッジ５は、円筒状に形成さ
れている感光体４を中心として、この感光体４の周囲に
クリーニング手段５ａ、帯電器５ｂ等が設けられてい
る。このドラムカートリッジ５は、筐体１０ａ（図示し
ない）から着脱可能となっている。
れている感光体４を中心として、この感光体４の周囲に
クリーニング手段５ａ、帯電器５ｂ等が設けられてい
る。このドラムカートリッジ５は、筐体１０ａ（図示し
ない）から着脱可能となっている。
【００２５】弾性部材７は、一端７ａが画像形成装置１
０の筐体１０ａに固着され、他端７ｂが現像装置１の枠
体６の窓６ａから枠体６内部に臨んでいる。弾性部材７
としては圧縮して撓み反力を発生するものであればよ
く、例えば、圧縮コイルバネが用いられる。
０の筐体１０ａに固着され、他端７ｂが現像装置１の枠
体６の窓６ａから枠体６内部に臨んでいる。弾性部材７
としては圧縮して撓み反力を発生するものであればよ
く、例えば、圧縮コイルバネが用いられる。
【００２６】なお、現像装置１の現像ローラ２の軸心
ａ、感光体４の軸心ｂおよび支軸９の軸心ｃはそれぞれ
平行となっている。
ａ、感光体４の軸心ｂおよび支軸９の軸心ｃはそれぞれ
平行となっている。
【００２７】次に、このように構成された画像形成装置
１０にトナーカートリッジ３を装着した場合の作用につ
いて説明する。
１０にトナーカートリッジ３を装着した場合の作用につ
いて説明する。
【００２８】現像装置１の枠体６にトナーカートリッジ
３が装着されると、トナーカートリッジ３の上面３ａに
弾性部材７の他端７ａが当接して弾性部材７が圧縮され
てトナーカートリッジ３の上面３ａに弾性部材７の反力
を与える。この反力はトナーカートリッジ３の下面３ｂ
と当接する枠体６の下面６ｂに作用して、現像装置１は
支持部８を中心として時計方向に回転する。これによっ
て、感光体４に現像装置１の現像ローラ２が圧接され
る。
３が装着されると、トナーカートリッジ３の上面３ａに
弾性部材７の他端７ａが当接して弾性部材７が圧縮され
てトナーカートリッジ３の上面３ａに弾性部材７の反力
を与える。この反力はトナーカートリッジ３の下面３ｂ
と当接する枠体６の下面６ｂに作用して、現像装置１は
支持部８を中心として時計方向に回転する。これによっ
て、感光体４に現像装置１の現像ローラ２が圧接され
る。
【００２９】また、トナーカートリッジ３を現像装置１
の枠体３から脱着すると、感光体４に対する現像ローラ
２の圧接が解除される。
の枠体３から脱着すると、感光体４に対する現像ローラ
２の圧接が解除される。
【００３０】以上、この実施の形態（１）によると、ト
ナーカートリッジ３を現像装置１に装着することのみに
よって、現像装置１の現像ローラ２を感光体４に圧接さ
せることができ、トナーカートリッジ３の交換を容易に
することができる。また、機械的操作手段（操作レバー
等）が必要でなくなるため、装置構造を簡単にすること
ができ、感光体４と現像ローラ２の圧接力のばらつきを
防止することができる。
ナーカートリッジ３を現像装置１に装着することのみに
よって、現像装置１の現像ローラ２を感光体４に圧接さ
せることができ、トナーカートリッジ３の交換を容易に
することができる。また、機械的操作手段（操作レバー
等）が必要でなくなるため、装置構造を簡単にすること
ができ、感光体４と現像ローラ２の圧接力のばらつきを
防止することができる。
【００３１】次に、本発明に係る画像形成装置およびこ
れに用いるトナーカートリッジの実施の形態（２）につ
いて説明する。図４〜図７は、本発明に係る画像形成装
置およびこれに用いるトナーカートリッジの実施の形態
（２）を示すものである。なお、実施の形態（１）と同
様の説明は、同一符号を付すことで詳細を省略する。
れに用いるトナーカートリッジの実施の形態（２）につ
いて説明する。図４〜図７は、本発明に係る画像形成装
置およびこれに用いるトナーカートリッジの実施の形態
（２）を示すものである。なお、実施の形態（１）と同
様の説明は、同一符号を付すことで詳細を省略する。
【００３２】この実施の形態（２）の画像形成装置およ
びこれに用いるトナーカートリッジ３０は、図４〜図７
に示すように、弾性部材７の他端７ａの位置に対応して
トナーカートリッジ３の上面３ａに凸部３ｃを設けた構
成のものである。凸部３ｃは、例えば、図４（ａ）（図
５）に示すように、両端部に複数設けられ、また、図４
（ｂ）（図６）および図４（ｃ）（図７）に示すよう
に、挿入方向に対して水平方向に異なる位置に複数設け
られる。なお、枠体６の下面６ｂから弾性部材７の他端
７ａまでの垂直距離Ｈは、トナーカートリッジ３の下面
３ｂから上面３ａまでの垂直距離ｈ１より大きく、トナ
ーカートリッジ３の下面３ｂから凸部３ｃの上面３ｄま
で垂直距離ｈ２より小さく設定されている。
びこれに用いるトナーカートリッジ３０は、図４〜図７
に示すように、弾性部材７の他端７ａの位置に対応して
トナーカートリッジ３の上面３ａに凸部３ｃを設けた構
成のものである。凸部３ｃは、例えば、図４（ａ）（図
５）に示すように、両端部に複数設けられ、また、図４
（ｂ）（図６）および図４（ｃ）（図７）に示すよう
に、挿入方向に対して水平方向に異なる位置に複数設け
られる。なお、枠体６の下面６ｂから弾性部材７の他端
７ａまでの垂直距離Ｈは、トナーカートリッジ３の下面
３ｂから上面３ａまでの垂直距離ｈ１より大きく、トナ
ーカートリッジ３の下面３ｂから凸部３ｃの上面３ｄま
で垂直距離ｈ２より小さく設定されている。
【００３３】この実施の形態（２）によると、トナーカ
ートリッジ３０を現像装置１の枠体６に挿入して装着す
る場合において、トナーカートリッジ３０の凸部３ｃに
のみ弾性部材７の反力が作用する（トナーカートリッジ
３０挿入時にトナーカートリッジ３の上面３ａの凸部３
ｃ以外には弾性部材７が当接しない）ため、トナーカー
トリッジ３０の装着がスムーズになる。特に、図４
（ｂ）（図６）および図４（ｃ）（図７）の場合には、
トナーカートリッジ３０の凸部３ｃの一箇所のみに弾性
部材７の反力を作用させることができる。
ートリッジ３０を現像装置１の枠体６に挿入して装着す
る場合において、トナーカートリッジ３０の凸部３ｃに
のみ弾性部材７の反力が作用する（トナーカートリッジ
３０挿入時にトナーカートリッジ３の上面３ａの凸部３
ｃ以外には弾性部材７が当接しない）ため、トナーカー
トリッジ３０の装着がスムーズになる。特に、図４
（ｂ）（図６）および図４（ｃ）（図７）の場合には、
トナーカートリッジ３０の凸部３ｃの一箇所のみに弾性
部材７の反力を作用させることができる。
【００３４】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、トナー
カートリッジを現像装置に装着することのみによって、
現像装置の現像ローラを感光体に圧接させることがで
き、トナーカートリッジの交換を容易にすることができ
る。また、機械的操作手段（操作レバー等）が必要でな
くなるため、装置構造を簡単にすることができ、この結
果感光体と現像ローラの圧接力のばらつきを防止するこ
とができる効果がある。
カートリッジを現像装置に装着することのみによって、
現像装置の現像ローラを感光体に圧接させることがで
き、トナーカートリッジの交換を容易にすることができ
る。また、機械的操作手段（操作レバー等）が必要でな
くなるため、装置構造を簡単にすることができ、この結
果感光体と現像ローラの圧接力のばらつきを防止するこ
とができる効果がある。
【図１】本発明に係る画像形成装置およびこれに用いる
トナーカートリッジの実施の形態（１）を示す図（トナ
ーカートリッジ装着前）である。
トナーカートリッジの実施の形態（１）を示す図（トナ
ーカートリッジ装着前）である。
【図２】本発明に係る画像形成装置およびこれに用いる
トナーカートリッジの実施の形態（１）を示す図（トナ
ーカートリッジ装着後）である。
トナーカートリッジの実施の形態（１）を示す図（トナ
ーカートリッジ装着後）である。
【図３】本発明に係る画像形成装置を示す斜視図であ
る。
る。
【図４】本発明に係る画像形成装置およびこれに用いる
トナーカートリッジの実施の形態（２）を示す正面図で
ある。
トナーカートリッジの実施の形態（２）を示す正面図で
ある。
【図５】図４（ａ）の実施の形態（２）を示す斜視図で
ある。
ある。
【図６】図４（ｂ）の実施の形態（２）を示す斜視図で
ある。
ある。
【図７】図４（ｃ）の実施の形態（２）を示す斜視図で
ある。
ある。
１ 現像装置 ２ 現像ローラ ３ トナーカートリッジ ４ 感光体 ５ ドラムカートリッジ ６ 枠体 ７ 弾性部材 ８ 支持部 ９ 支軸 １０ 画像形成装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大越 俊秀 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 西野 俊夫 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 井上 淳志 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 木村 登彦 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Ｆターム(参考） 2H077 AA02 AA33 AA35 AD02 AD06 BA07 BA08 EA15 FA21
Claims (3)
- 【請求項１】 表面に静電潜像が形成される感光体と、
この感光体の表面にトナーを付着させてトナー像を形成
し、かつ、枠体に回動自在に支持された現像ローラを有
する現像装置と、この現像装置の枠体に着脱可能であっ
て現像ローラにトナーを供給するトナーカートリッジ
と、感光体および現像装置を囲む筐体とを備える画像形
成装置において、一端が筐体に固着された弾性部材を設
け、トナーカートリッジが現像装置の枠体に装着される
と弾性部材の他端がトナーカートリッジに当接してこれ
によって弾性部材が圧縮して弾性部材に反力が発生し、
この反力をトナーカートリッジおよび枠体を介して現像
ローラに作用させて感光体に現像ローラを圧接すること
を特徴とする画像形成装置。 - 【請求項２】 現像装置は、筐体に支持される支軸を有
し、弾性部材の反力によって回転して感光体に現像ロー
ラを圧接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】 弾性部材の位置に対応して反力を受ける
凸部が設けられていることを特徴とするトナーカートリ
ッジ。
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| JP2001146743A JP3648173B2 (ja) | 2001-05-16 | 2001-05-16 | 画像形成装置 |
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