JP2006151593A - 用紙搬送処理装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 用紙排出部に対して用紙の表裏任意の面を上面にして堆積できるようにした用紙搬送処理装置を構成する。
【解決手段】 用紙排出部40は、ほぼ鉛直方向への落下中または搬送中の用紙を、その記録面が斜め下方へ向くように案内する排出ガイド部41を備える。記録面を下面にする状態では、排出ガイド部41により案内された用紙60を傾斜面部材44に堆積させ、鉛直面を成す可動部材43に用紙の下端部を当接させて複数の用紙を揃えて堆積させる。また、用紙60の非記録面を下面にする状態では、用紙60を、傾斜面を成す可動部材43に堆積させ、用紙の下端部を鉛直面部材45に当接させて複数の用紙を揃えて堆積させる。
【選択図】 図3

Description

この発明は、用紙を搬送するとともに記録制御を行うプリント装置など、用紙を搬送するとともに所定の処理を行う用紙搬送処理装置に関するものである。
たとえば感熱記録材料に対しサーマルヘッドを接触させて画像記録を行うサーマルプリンタについては多数の提案がなされている。また、ある種のタイプのサーマルプリンタ、たとえば、ロイコ染料と可逆顕色剤を用いた発色型可逆感熱記録材料(例えば、特許文献1参照)を使用して画像記録を行う、所謂リライタブルのプリント装置は、サーマルヘッドにより画像記録を行うとともに、ヒートローラを使用して画像を消去できるようにしている(例えば、特許文献2参照)。
特開2004−106308公報 特開2002−331697公報
このように用紙を搬送するとともに、その用紙に対して所定の画像記録などの処理を行う従来の用紙搬送処理装置においては、最終的に処理の完了した用紙を排出する用紙排出部を備えているが、複数の用紙を順次搬送するとともに処理を行うようにした場合、用紙排出部には複数の用紙が順次堆積(積載)されることになる。この用紙排出部に対する用紙の排出方法は装置の構造によってあらかじめ定まっていて、用紙の表面(記録面)を上面にして堆積させるか、裏面(非記録面)を上面にして堆積させるかのいずれかとなる。
ところが利用者にとってみれば、装置の利用方法によって用紙の記録面が上面となって堆積される方が都合が良い場合やその逆の場合も生じる。たとえば複数の用紙のそれぞれに異なった画像を決まった順番に記録する際に、先頭になるべき用紙を前方に配置させる必要がある場合には、用紙の記録面が下面になって用紙排出部に堆積されれば好都合である。また、同様の順番に用紙を重ねる場合でも、画像記録部での用紙に対する画像記録の順番が末尾のページから先頭のページへ逆順に画像記録を行うように制御手順が定まっている場合には、用紙の表面が上面になって用紙排出部に堆積されると好都合である。
そこで、この発明の目的は、用紙排出部に対して用紙の表裏の任意の面を下面にして堆積できるようにした用紙搬送処理装置を提供することにある。
(1)用紙を積載する用紙積載部と、その用紙積載部から用紙を搬送する用紙搬送路と、用紙搬送路上を搬送されてきた用紙の記録面に画像を記録する画像記録部と、この画像記録部の下流側の搬送路に配置され、用紙を排出する用紙排出部と、を備え、
用紙排出部を、ほぼ鉛直方向への落下中または搬送中の用紙を該用紙の記録面またはその裏面のいずれかが選択的に斜め下方となるように傾けて落下または搬送する排出ガイド部と、
該排出ガイド部から落下または搬送される用紙の傾く方向に選択的に傾いて、当該用紙を斜めに傾けた状態で堆積させる傾斜面および当該傾斜面に堆積する用紙の下端部を当接させるほぼ鉛直面を有するトレイと、を備えたことを特徴としている。
(2)前記トレイは、たとえば用紙の一方の面が斜め下方となるように傾いた状態で前記傾斜面を成す傾斜面部材と、用紙の一方の面が斜め下方となるように傾いた状態で前記ほぼ鉛直面を成し、且つ用紙の他方の面が斜め下方となるように傾いた状態で前記傾斜面を成す可動部材と、用紙の他方の面が斜め下方となるように傾いた状態で前記ほぼ鉛直面を成す鉛直面部材とから構成する。
(1)用紙排出部で、排出ガイド部の作用により、ほぼ鉛直方向への落下中または搬送中の用紙は、その記録面または裏面のいずれかが選択的に斜め下方へ向いて落下または搬送され、トレイの傾斜面に用紙が堆積される。そのため、排出ガイド部の用紙の斜め方向の落下または搬送方向を切り換えるとともにトレイの傾斜面を切り換えることによって用紙の記録面を上面または下面にして選択的に堆積させることができる。
(2)前記可動部材は、用紙の一方の面を下面にした状態でほぼ鉛直面を成し、且つ用紙の他方の面を下面にした状態では傾斜面を成すので、この可動部材の姿勢を変えるだけで、用紙の記録面を上面にした状態と下面にした状態のいずれかの状態に切り換えることができる。そのため、構成部品を削減でき全体に低コスト化が図れる。
図2はこの発明の実施形態であるプリント装置100の内部の構成を示す上面図である。図1は図2におけるA−A部分の断面図である。プリント装置100の図1・図2における右側には大量の用紙を載置する昇降テーブル14と、それとは別の給紙トレイ16を設けている。昇降テーブル14に載置された用紙は、昇降テーブル14が上昇することによって、最も上部の用紙の図における左端部がピックアップローラ9に当接する。このピックアップローラ9の駆動軸にはクラッチ19を設けていて、そのクラッチ19のオン状態でこのピックアップローラ9が図1における右方向に回転する。このことによって、用紙は、図における左方向に搬送される。給紙ローラ6は図における右方向に回転しているので、給紙された用紙は左方向にそのまま搬送される。
レジストローラ21の駆動軸にはクラッチを設けていて、このクラッチのオフ状態で、給紙されてきた用紙の先端(図1における左端)がレジストローラ21に当接する。その後、上記クラッチのオンによりレジストローラ21が左方向に回転して用紙は図における左方向に搬送されていく。
同様に、給紙トレイ16に載置された用紙の最上面の用紙の先端(図における左端)はピックアップローラ8に当接する。ピックアップローラ8の駆動軸にはクラッチ18を設けていて、そのクラッチ18のオン状態でピックアップローラ8が図1における右方向に回転し、用紙は図における左方向に搬送される。給紙ローラ7は図における右方向に回転しているので、給紙された用紙は左方向に搬送される。レジストローラ20の駆動軸にはクラッチを設けていて、このクラッチのオフ状態で、給紙されてきた用紙の先端がレジストローラ20に当接する。その後、上記クラッチのオンによりレジストローラ20が左方向に回転して用紙は図における左方向に搬送されていく。
用紙搬送路上で、搬送ローラ13と搬送ローラ22との間には非接触ICタグの読み書き等を行うR/W部5を配置している。搬送ローラ13の駆動軸にはクラッチ15を設けていて、搬送途中の用紙に内装されている非接触ICタグに対してR/W部5が読み書きできる位置に達したとき、搬送ローラ13のクラッチ15をオフすることによって、その状態で用紙を停止させる。この用紙の停止状態でR/W部5がその非接触ICタグに対するデータの読み書きを行う。その後、搬送ローラ13のクラッチ15をオンすることによって用紙を搬送させる。搬送ローラ22は、その用紙を前方(図における左方向)へ搬送する。
この搬送ローラ22の前方にはクリーニングローラ4と駆動ローラであるプラテンローラ12とを設けていて、このクリーニングローラ4とプラテンローラ12との間を用紙が通過する際、クリーニングローラ4は用紙の上面(記録面)に付着している塵埃を取り除く。
上記クリーニングローラ4よりさらに前方にはヒートローラ3と、それに対向する駆動ローラであるプラテンローラ11を配置して画像消去部を構成している。このヒートローラ3とプラテンローラ11との間を用紙が通過する際に用紙を所定温度にまで上昇させる。
ヒートローラ3よりさらに前方には、用紙搬送路の上下に、用紙の表裏面に対して空気を吹き付ける冷却ファン2,2を配置して冷却部を構成している。この上下の冷却ファン2,2によってその間を搬送される用紙の温度を徐々に下げる。これによって用紙に記録されていた画像を消去する。
冷却ファン2,2による冷却部よりさらに下流には、サーマルヘッド1とこのサーマルヘッド1との間で用紙を挟むプラテンローラ10を配置して画像記録部を構成している。用紙の先端がサーマルヘッド1の下部に到達した時、サーマルヘッド1は下降し、用紙の記録面に当接し、用紙の搬送と共にサーマルヘッドの駆動によって画像を記録する。
上記サーマルヘッド1の位置よりさらに下流には搬送ローラ24,25および通常用紙排出部40を設けていて、画像記録済みの用紙を通常用紙排出部40にまで搬送・排出する。
また、搬送ローラ22とプラテンローラ12との間には、フラッパにより異常用紙を下方へ落下させて排出する異常用紙排出部50を設けている。
図3は前記通常用紙排出部の構成を示す図である。図3の(A)はプリント装置100全体の正面図である。図1・図2に示したプリント装置100の主要部は、この図3の(A)に示すように筐体内に収納していて、通常用紙排出部40を筐体の一部としてまたは筐体の外部に、利用者が操作可能な位置に設けている。
図3の(B),(C)は通常用紙排出部40の構成を示す図であり、用紙の記録面を下面または上面に向けて堆積させる状態を示している。この通常用紙排出部40は排出ガイド部41とトレイ42とで構成している。トレイ42は可動部材43、傾斜面部材44および鉛直面部材45とで構成している。
図3の(B),(C)において排出ガイド部41、トレイ42の各部の構成部材は用紙60の搬送方向に対して直角方向の幅に合わせて、紙面に垂直方向に所定の幅を持っている。可動部材43には2つの折り曲げ部43a,43bを形成していて、それぞれの面にネジ穴を形成している。図3の(B)は、傾斜面部材44の下面から可動部材43の折り曲げ部43aのネジ穴にネジ46を螺合させて固定した状態である。また(C)は、傾斜面部材44の下面から可動部材43の折り曲げ部43bのネジ穴にネジ46を螺合させて固定した状態である。
先ず、用紙の記録面を下向きにして用紙を堆積する場合について説明する。
図3の(B)は用紙60の記録面を下面にして堆積させる状態である。ここで用紙60の記録面を実線、その裏面を破線で表している。図1に示したように、サーマルヘッド1部分を通過して画像記録が行われた用紙は搬送ローラ24,25を経由して鉛直方向に搬送され、搬送ローラ25を用紙の後端部が通過した後、その用紙は矢印M1で示すように通常用紙排出部40へ落下する。その際、矢印M2で示すように用紙60の先端(下端)が排出ガイド部41に案内されて、用紙60は、その記録面を斜め下方に向けて落下する。
これにより、用紙60の先端(下端)は、鉛直面を成す可動部材43と傾斜面部材44とが交わるコーナ部分に当接し、その後矢印M3で示すように記録面を下にして傾斜面部材44に倒れる。すなわち傾斜面部材44は用紙60の下面(記録面)を支え、可動部材43は用紙60の下端部を支える。
複数の用紙60がこの通常用紙排出部40に順次排出されてくると、それらの用紙60は同様にしてトレイ42に堆積されていくことになる。その際、排出ガイド部41によって案内された用紙60の先端(下端)は傾斜面部材44に既に堆積されている用紙のうち最上面の用紙の上面と可動部材43の鉛直面とで構成されるコーナ部分に当接し、その後同様に記録面を下にして、既に堆積されている用紙の上に堆積されていくことになる。
次に、用紙の記録面を上向きにして用紙を堆積する場合について説明する。
図3の(C)は用紙60の記録面を上面にして堆積させる状態である。(B)に示した場合と異なり、排出ガイド部41の位置を、用紙60がほぼ鉛直方向に落下または搬送されてくる位置より図における右側(用紙60の記録面とは反対側)寄りの位置に配置し、且つ用紙60の裏面(非記録面)が斜め下方に向いて落下または搬送する向きに配置している。また、可動部材43が用紙の下面を支える傾斜面を成すように配置している。
図1に示した搬送ローラ25を用紙の後端部が通過した後、その用紙は矢印M1で示すように通常用紙排出部40へ落下する。その際、用紙60は矢印M2′で示す方向に搬送または落下し、用紙の裏面が斜め下方を向いて落下する。その際、鉛直面部材45と可動部材43の面(傾斜面)との成すコーナ部分に用紙60の先端(下端)が当接し、その後矢印M3′で示すように裏面が可動部材43の傾斜面に接するように倒れる。すなわち可動部材43の傾斜面は用紙60の下面(非記録面)を支え、鉛直面部材45は用紙60の下端部を支える。
複数の用紙60がこの通常用紙排出部40に順次排出されてくると、それらの用紙60は同様にして可動部材43に堆積されていくことになる。その際、排出ガイド部41によって案内された用紙60の先端(下端)は可動部材43に既に堆積されている用紙のうち最上面の用紙の上面と鉛直面部材45とで構成されるコーナ部分に当接し、その後同様に非記録面を下にして、既に堆積されている用紙の上に堆積されていくことになる。
図3に示した例は、傾斜面部材44と鉛直面部材45とは単一の金属板の板金加工により成型したものであり、その傾斜面部材44に可動部材43をネジ止め固定することによってトレイ42を構成している。
図4は通常用紙排出部40を構成する各部の形状および寸法の例を示している。ここで用紙60の搬送方向の長さをAとすると、鉛直面部材45から横方向にA/2だけ離れた位置に用紙60をほぼ鉛直方向に落下または搬送する関係となるようにトレイ42を配置する。排出ガイド部41は上記落下または搬送されてくる用紙60の先端(下端)を用紙の記録面側または裏面側に斜め方向に振り分けられる位置に設ける。鉛直面部材45の高さは用紙60の搬送方向の長さAより大きくし、堆積させる用紙の枚数に応じて定める。但し、たとえば1.5×Aより高くすると、用紙先端が排出ガイド部41で案内されてから、用紙先端が当接するコーナ部分(図3(B)に示した状態では傾斜面部材44と可動部材43との成すコーナ部分、図3の(C)に示した状態では鉛直面部材45と可動部材43との成すコーナ部分)に当接するまでの距離が長くなるので、それより低く形成する。この例ではA=85mmであり、鉛直面部材45の高さはそれより30mm大きい、85+30=115mmとしている。
また、図4に示すように、傾斜面部材44が用紙60を堆積させる傾斜面となり、可動部材43が鉛直面を成す場合に、可動部材43の鉛直面として用いる部分の長さを用紙60の搬送方向の長さAより大きく鉛直面部材45の高さとほぼ同一にする。この例では115mmとしている。可動部材43の高さDは上記B,Cとほぼ同一寸法とするか、取り外しの容易性を考慮してB,Cより1〜2割程度小さくする。この例ではA+10=95mmとしている。
排出ガイド部41の水平面に対する鈍角部分の傾斜角度θ1、傾斜面部材44の鉛直面に対する角度θ2および可動部材43と傾斜面44との成す鈍角部分の角度(可動部材43の折り曲げ部43aの折り曲げ角度)θ3はいずれも110°〜130°の範囲内でほぼ同一角度とする。また、図3の(C)に示した状態で、傾斜面の水平面に対して可動部材43が成す角度が傾斜面部材44の水平面に対して成す角度とほぼ等しくなるように、折り曲げ部43bの角度θ4を(θ−90)×2としている。
以上に示した例では、ネジ46を用いて傾斜面部材44の所定位置に可動部材43を取り付けるようにし、排出ガイド41もネジによってプリント装置の筐体に取り付けるようにしたが、ネジの代わりにマグネットを用いてもよい。そのことにより、可動部材43と排出ガイド41の取り付け方向と位置を必要に応じて直ちに切り換えることができる。
また、可動部材43と排出ガイド41の取り付け方向と位置を電気機械的に切り換えるようにしても良い。
また、用紙60は最終の搬送ローラ25を通過した時点で自然落下するが、必ずしも用紙60を排出ガイド41の案内途中で落下させなくてもよく、落下を開始した後に、その用紙が排出ガイド41で案内されるようにしてもよい。
図5は昇降テーブルによる給紙部の構成を示す図であり、(A)は正面図、(B)は(A)の左側面図である。昇降ガイドプレート53には複数の昇降ガイドローラ54を案内する案内部を設けている。昇降テーブル14の内部には昇降テーブルモータ17およびその減速ギアを設けている。昇降ガイドプレート53には一定テンションで鉛直方向にワイヤ55を張設していて、昇降テーブルモータ17によって回転するプーリーにワイヤ55を1周分巻きつけている。これにより、昇降テーブルモータ17の回転によって昇降テーブル14が矢印B−B方向に移動する。
昇降テーブル14は、長孔とそれを固定するネジとによって、図におけるA−A方向に伸縮自在に構成している。この構造により、用いる用紙の用紙搬送方向の長さに応じて昇降テーブル14のA−A方向の長さを適正に定めることができる。
このように多数の用紙を積載する用紙積載部を片持ち構造の昇降テーブルで構成したことにより、用紙の用紙搬送方向の長さが一定でない場合でも同一の用紙積載部(昇降テーブル)に積載することができ、汎用性が高まる。
図6は図1に示した上部の給紙トレイ16部分の構成を示す図である。(A)はその斜視図、(B)は(A)の左手前の面を見た部分正面図である。
給紙トレイ16の上部には複数の用紙が載置されるが、図1に示したように、給紙トレイ16の下面には圧縮コイルバネを設けていて、積載されている用紙の上面の先端中央部がピックアップローラ8に当接する。用紙の搬送方向を前方とした時、このピックアップローラ8の左右の端部付近に矯正パネル56,56をそれぞれ設けている。この矯正パネル56,56は、用紙の先端中央部がピックアップローラ8に接した状態で用紙の左右端が浮きあがるのを防止するので、ピックアップローラ8の回転に伴って用紙はスムーズに搬送されていく。
特に、リライタブルプリンタの用紙は、表面を記録材料層とするシートと支持材との重ね合わせによって構成されていて、両者の収縮特性の違いによって、その書き換えを繰返すにつれて用紙にそりが発生する。このようなそりが発生している用紙であっても、上記矯正パネル56の作用によってスムーズにピックアップされ、用紙搬送路へスムーズに給紙されていく。
上記矯正パネル56は、用紙をセットした状態で用紙先端から用紙搬送方向の長さの10〜20%だけ用紙にオーバーラップするように、その大きさと取り付け位置とを定めておく。このオーバーラップ量が多い程、そりを抑える矯正能力が高まるが、その分搬送負荷が重くなるためである。
なお、図6に示したように、板状で先端が多少浮きあがった構造の矯正パネル56に代えて、回転自在の矯正ローラを同様の位置に配置しても良い。この矯正ローラの場合には、ローラの接触位置が用紙の先端に限りなく近づくようにその位置を定めておく。
図7はこのプリント装置100の制御部のブロック図である。制御回路70は次の各制御を行う。
・昇降テーブル14のモータ17に対して駆動部75を介して駆動信号を出力する。
・ピックアップローラのクラッチ18,19に対して駆動部77,78を介してそれぞれ駆動信号を出力する。
・異常用紙を異常用紙排出部50方向へ落下させて排出するフラッパ52に対して駆動部76を介して駆動信号を出力する。
・R/W部のクラッチ15に対して駆動部74を介して駆動信号を出力する。
・R/W部5によって、用紙に内装されている非接触ICタグに対するデータの読み書きを行う。
・ヒートローラ3のヒータの制御を、駆動部73を介して行う。
・サーマルヘッド昇降モータ26に対し駆動部72を介して駆動信号を出力する。
・サーマルヘッド1に対して駆動部71を介して駆動信号を出力する。
・キースイッチなどの操作部79の操作内容を読み取る。
・用紙搬送路上の複数の位置で用紙の有無を検出するセンサやヒートローラ3の温度を検出するセンサなど、各種センサ80の検出信号を読み取る。
・インターフェース90を介してホストコンピュータ101との間でデータの入出力を行う。
次に、図7に示した制御回路70の処理手順を、図8を参照して説明する。
図8は、用紙を給紙してから排出するまでの、制御回路70の制御による一連の流れを示すフローチャートである。まずピックアップローラ8または9のクラッチ18または19の一方をオンして用紙を給紙するとともに搬送を開始する(S1)。用紙搬送路上の用紙の位置を検出するセンサの読み取り結果に応じて、用紙がR/W部5に到達したことを検出すれば、R/W部5の搬送ローラ13のクラッチ15をオフする(S2→S3)。
この状態で、用紙内の非接触ICタグはR/W部5に近接し、R/W部5は非接触ICタグからデータを読み取る。
非接触ICタグからデータが正しく読み取れたか否かの状態(リードステータス)をチェックし(S5)、正常であれば、その非接触ICタグに書き込まれているデータに応じて、またはホストコンピュータ101からの指示に応じて用紙に画像記録すべきビットマップデータを生成する(S6)。
その後、クラッチ15をオンすることによって用紙を再び搬送させる(S7)。これにより、用紙はクリーニングローラ4とプラテンローラ12との間を通過して、その用紙の記録面がクリーニングされる(S8)。
その後、用紙はヒートローラ3を通過することにより、用紙の記録面が所定温度(概ね150℃〜200℃の所定温度)まで加熱され、続く除冷によって、すでに記録されていた画像が消去される(S9)。なお、冷却ファン2を駆動することによって用紙搬送路および用紙の蓄熱を抑え、後のサーマルヘッドによる画像記録の際に用紙の記録面を所定温度範囲に保つ。
続いて用紙の先端がサーマルヘッド1のヘッド位置の直前に到達した時、サーマルヘッド昇降モータ26を駆動してサーマルヘッド1のヘッド部を用紙に当接させ、その後サーマルヘッド1を駆動して新たな画像を記録する(S10)。
さらにそのまま用紙を搬送し、通常用紙排出部40へ排出する(S11)。
もし、非接触ICタグからデータが読み取れなければ、または読み取ったデータが異常であれば、フラッパ52を立ち上げて、R/W部のクラッチ15をオンすることによって用紙を異常用紙排出部50へ排出する(S5→S12→S13→S14)。
この発明の実施形態に係るプリント装置内部の構成を示す図であり、図2のA−A部分の断面図である。 同プリント装置内部の構成を示す上面図である。 同プリント装置の通常用紙排出部の構成を示す図である。 同通常用紙排出部の寸法関係を示す図である。 同プリント装置の昇降テーブル部分の構成を示す図である。 同プリント装置の給紙トレイ部分の構成を示す図である。 同プリント装置の制御部の構成を示すブロック図である。 同制御部の処理手順を示すフローチャートである。
符号の説明
1−サーマルヘッド
2−冷却ファン
3−ヒートローラ
4−クリーニングローラ
5−R/W部(非接触ICタグ読み書き部)
6,7−給紙ローラ
8,9−ピックアップローラ
10,11,12−プラテンローラ
13−搬送ローラ
14−昇降テーブル
15−クラッチ
16−給紙トレイ
18,19−クラッチ
20,21−レジストローラ
22〜25−搬送ローラ
40−通常用紙排出部
41−排出ガイド部
42−トレイ
43−可動部材
43a,43b−折り曲げ部
44−傾斜面部材
45−鉛直面部材
46−ネジ
53−昇降ガイドプレート
54−昇降ガイドローラ
55−ワイヤ
56−矯正パネル
50−異常用紙排出部
100−プリント装置
101−ホストコンピュータ

Claims (2)

  1. 用紙を積載する用紙積載部と、
    前記用紙積載部から用紙を搬送する用紙搬送路と、
    前記用紙搬送路上を搬送されてきた用紙の記録面に画像を記録する画像記録部と、
    前記画像記録部の下流側の搬送路に配置され、用紙を排出する用紙排出部と、を備え、
    前記用紙排出部は、ほぼ鉛直方向への落下中または搬送中の用紙を該用紙の前記記録面またはその裏面のいずれかが選択的に斜め下方となるように傾けて落下または搬送する排出ガイド部と、
    該排出ガイド部から落下または搬送される用紙の傾く方向に選択的に傾いて、当該用紙を斜めに傾けた状態で堆積させる傾斜面および当該傾斜面に堆積する前記用紙の下端部を当接させるほぼ鉛直面を有するトレイと、
    を備えた用紙搬送処理装置。
  2. 前記トレイは、前記用紙の一方の面が斜め下方となるように傾いた状態で前記傾斜面を成す傾斜面部材と、前記用紙の一方の面が斜め下方となるように傾いた状態で前記ほぼ鉛直面を成し、且つ前記用紙の他方の面が斜め下方となるように傾いた状態で前記傾斜面を成す可動部材と、前記用紙の他方の面が斜め下方となるように傾いた状態で前記ほぼ鉛直面を成す鉛直面部材とから構成したことを特徴とする、請求項1に記載の用紙搬送処理装置。
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