JP2770186B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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- JP2770186B2 JP2770186B2 JP1107415A JP10741589A JP2770186B2 JP 2770186 B2 JP2770186 B2 JP 2770186B2 JP 1107415 A JP1107415 A JP 1107415A JP 10741589 A JP10741589 A JP 10741589A JP 2770186 B2 JP2770186 B2 JP 2770186B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （１）発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は静電複写機、同プリンタなど、静電転写プ
ロセスを利用する画像形成装置、とくに像担持体とニッ
プ部を形成する転写部材をそなえた画像形成装置に関す
るものである。
ロセスを利用する画像形成装置、とくに像担持体とニッ
プ部を形成する転写部材をそなえた画像形成装置に関す
るものである。
（従来技術と解決すべき課題） 像担持体と、転写ローラ、転写ベルトなど該像担持体
に圧接する転写手段とを備え、両者の圧接ニップ部を転
写部位とし、該転写部位に、紙などシート状の転写材を
通過させるとともに、前記転写手段にバイアス電圧を印
加して、像担持体側のトナー像を転写材に転移させるよ
うに構成した周知の画像形成装置において、転写部位が
非画像領域の場合には、転写手段を定電流制御または予
め設定された値で定電圧制御して、このときの電圧ない
しは電流を検知し、転写部位が画像領域のときには、前
記の検知した電圧、または検知電流に対する電圧で、転
写手段を定電圧制御するもの（ATVC方式という）が既に
提案されている。
に圧接する転写手段とを備え、両者の圧接ニップ部を転
写部位とし、該転写部位に、紙などシート状の転写材を
通過させるとともに、前記転写手段にバイアス電圧を印
加して、像担持体側のトナー像を転写材に転移させるよ
うに構成した周知の画像形成装置において、転写部位が
非画像領域の場合には、転写手段を定電流制御または予
め設定された値で定電圧制御して、このときの電圧ない
しは電流を検知し、転写部位が画像領域のときには、前
記の検知した電圧、または検知電流に対する電圧で、転
写手段を定電圧制御するもの（ATVC方式という）が既に
提案されている。
このように構成することによって、環境変化による転
写手段の特性変化にかかわらず、常時良好な転写性を得
ることが出来る。
写手段の特性変化にかかわらず、常時良好な転写性を得
ることが出来る。
しかしながら、反面、このような仕方においても、転
写材の物性によっては以下のような問題が生ずることが
判明した。
写材の物性によっては以下のような問題が生ずることが
判明した。
即ち、いっぱんに転写材の表面抵抗は全面一様ではな
く、局部的な高低を免れないので、低抵抗の部分には当
然大電流が流れやすく、過剰な転写電流が転写材を通過
してトナーにまで達し、トナーを逆極性に帯電させてし
まい、このために、トナーの転写材への転移が行なわれ
ず、この部分が画像の白ヌケとなって画像の劣化を招来
する。
く、局部的な高低を免れないので、低抵抗の部分には当
然大電流が流れやすく、過剰な転写電流が転写材を通過
してトナーにまで達し、トナーを逆極性に帯電させてし
まい、このために、トナーの転写材への転移が行なわれ
ず、この部分が画像の白ヌケとなって画像の劣化を招来
する。
このような問題は、とくに低湿環境下において顕著で
ある。
ある。
このような現象は、90gr/m2程度以下の比較的薄紙に
発生しやすく、100gr/m2以上の厚紙やOHPフィルムには
発生しにくい。換言すると、体積抵抗が低く、耐圧の小
さい転写材に発生しやすいといえる。
発生しやすく、100gr/m2以上の厚紙やOHPフィルムには
発生しにくい。換言すると、体積抵抗が低く、耐圧の小
さい転写材に発生しやすいといえる。
また、通常の転写材では、高湿環境下では、転写ロー
ラなど、転写手段の抵抗が低下するとともに、転写材の
それも低下するので、さして問題はないが、OHPフィル
ムなどように、体積抵抗が高く、環境湿度による特性変
化も小さい転写材の場合、転写手段の抵抗が低下した場
合にも、転写材の抵抗が高いために転写電流が不足し
て、転写不良を発生することがある。
ラなど、転写手段の抵抗が低下するとともに、転写材の
それも低下するので、さして問題はないが、OHPフィル
ムなどように、体積抵抗が高く、環境湿度による特性変
化も小さい転写材の場合、転写手段の抵抗が低下した場
合にも、転写材の抵抗が高いために転写電流が不足し
て、転写不良を発生することがある。
本発明は、上述のような事態に対処すべくなされたも
のであって、前記のようなATVC方式の制御を行なうもの
において、環境の如何にかかわらず、また、転写材の種
類に関係なく、常時安定的に良好な転写を行ない得るよ
うな画像形成装置を提供することを目的とするものであ
る。
のであって、前記のようなATVC方式の制御を行なうもの
において、環境の如何にかかわらず、また、転写材の種
類に関係なく、常時安定的に良好な転写を行ない得るよ
うな画像形成装置を提供することを目的とするものであ
る。
（２）発明の構成 （課題を解決するための技術手段、その作用） 上記の目的を達成するため、本発明は、像担持体と、
この像担持体とニップ部を形成する転写部材であって、
前記ニップ部で前記像担持体から転写材へ像を転写する
転写部材とを有し、前記ニップ部に前記像担持体の非画
像領域があるとき前記転写部材に定電流制御または定電
圧制御を行い、転写材への像転写を行うときに前記定電
流制御中に前記転写部材に生ずる電圧または前記定電圧
制御中に前記転写部材に流れる電流に対する電圧で前記
転写部材を定電圧制御する画像形成装置において、前記
転写部材に印加される電圧または前記転写部材に流れる
電流の最高値と最低値のうちの少なくとも一つを制限す
る制限手段を有することを特徴とする画像形成装置
（１）、または、 上記（１）のものにおいて、前記転写部材は、ローラ
形状であることを特徴とする画像形成装置である。
この像担持体とニップ部を形成する転写部材であって、
前記ニップ部で前記像担持体から転写材へ像を転写する
転写部材とを有し、前記ニップ部に前記像担持体の非画
像領域があるとき前記転写部材に定電流制御または定電
圧制御を行い、転写材への像転写を行うときに前記定電
流制御中に前記転写部材に生ずる電圧または前記定電圧
制御中に前記転写部材に流れる電流に対する電圧で前記
転写部材を定電圧制御する画像形成装置において、前記
転写部材に印加される電圧または前記転写部材に流れる
電流の最高値と最低値のうちの少なくとも一つを制限す
る制限手段を有することを特徴とする画像形成装置
（１）、または、 上記（１）のものにおいて、前記転写部材は、ローラ
形状であることを特徴とする画像形成装置である。
このように構成することによって、ATVC方式によって
転写制御を行なう画像形成装置において、低湿環境下に
おける過剰転写電流による白抜け、高湿環境下における
転写電流不足による転写不良を阻止し、環境にかかわら
ず常時良好な転写を行なうことができる。
転写制御を行なう画像形成装置において、低湿環境下に
おける過剰転写電流による白抜け、高湿環境下における
転写電流不足による転写不良を阻止し、環境にかかわら
ず常時良好な転写を行なうことができる。
（実施例の説明） 第１図は本発明の実施例を示す画像形成装置の構成を
略示する要部側面図で、第２図はその基本的なATVC制御
を示すシーケンスである。
略示する要部側面図で、第２図はその基本的なATVC制御
を示すシーケンスである。
紙面に垂直方向に延びて配置され、矢印Ｘ方向に回転
するOPC感光体１に、ATVC制御可能な電源４に接続され
た一時帯電ローラ３が当接しており、CPU8からの信号に
よって感光体１を駆動するメインモータ（不図示）がオ
ンするとともに、前記電源４にもオン信号が送られ、帯
電ローラ３によって、感光体１表面が、暗電位−700Vに
帯電される。
するOPC感光体１に、ATVC制御可能な電源４に接続され
た一時帯電ローラ３が当接しており、CPU8からの信号に
よって感光体１を駆動するメインモータ（不図示）がオ
ンするとともに、前記電源４にもオン信号が送られ、帯
電ローラ３によって、感光体１表面が、暗電位−700Vに
帯電される。
ついで該帯電面に、画像変調されたレーザビームが照
射されて、当該部分の電位が減衰して静電潜像が形成さ
れる。
射されて、当該部分の電位が減衰して静電潜像が形成さ
れる。
感光体１が回転して、前記線像が現像器６に対向する
と、この潜像に負帯電したトナーが供給されて、反転現
像方式によってトナー像が形成されるものとする。
と、この潜像に負帯電したトナーが供給されて、反転現
像方式によってトナー像が形成されるものとする。
感光体１の走行方向に見て、現像器６の下流側には転
写ローラ２が感光体１に圧接配置してあり、両者のニッ
プ部たる転写部位に、感光体１表面のトナー像とタイミ
ングを合わせて、転写材Ｐが誘導供給される。一方、ニ
ップ部に転写材Ｐが到達する前に電源４によって、図示
の装置の場合、転写ローラに対して５μＡで定電流制御
が行われる。ついで、該電源はこのときの電圧を検知し
て、トナー像を転写材に転写するとき、この電圧によっ
て転写ローラに定電圧制御を行う、前記ATVC制御を実行
するものとする。
写ローラ２が感光体１に圧接配置してあり、両者のニッ
プ部たる転写部位に、感光体１表面のトナー像とタイミ
ングを合わせて、転写材Ｐが誘導供給される。一方、ニ
ップ部に転写材Ｐが到達する前に電源４によって、図示
の装置の場合、転写ローラに対して５μＡで定電流制御
が行われる。ついで、該電源はこのときの電圧を検知し
て、トナー像を転写材に転写するとき、この電圧によっ
て転写ローラに定電圧制御を行う、前記ATVC制御を実行
するものとする。
このような装置において、図示の装置にあっては、電
源４に転写バイアスの上限、下限を限定するリミッタ９
を接続してある。
源４に転写バイアスの上限、下限を限定するリミッタ９
を接続してある。
図示のリミッタは最低750から最高3500Vまでの範囲
で、転写ローラ２に電圧を印加できるようになってい
る。
で、転写ローラ２に電圧を印加できるようになってい
る。
したがって、前述の検知電圧が750V以下になったとき
には、該リミッタ９の作用によって転写ローラ２は750V
で定電圧制御され、検知電圧が3500Vを越えたときに
は、3500Vで定電圧制御される。
には、該リミッタ９の作用によって転写ローラ２は750V
で定電圧制御され、検知電圧が3500Vを越えたときに
は、3500Vで定電圧制御される。
この様子を、第３図々示の、転写ローラ２に印加され
るバイアス電圧と転写ローラ２に流れる電流の関係（Ｖ
−Ｉ特性）を示すグラフによって説明する。
るバイアス電圧と転写ローラ２に流れる電流の関係（Ｖ
−Ｉ特性）を示すグラフによって説明する。
よく知られているように、金属酸化物やカーボンを分
散させたスポンジ状のEPDMゴム、界面活性剤などを添加
し、重合して抵抗を調整したウレタンゴムエラストマな
どから形成した転写ローラは吸湿によって抵抗が２〜３
桁程度変化するので、Ｖ−Ｉ特性の変化も顕著である。
散させたスポンジ状のEPDMゴム、界面活性剤などを添加
し、重合して抵抗を調整したウレタンゴムエラストマな
どから形成した転写ローラは吸湿によって抵抗が２〜３
桁程度変化するので、Ｖ−Ｉ特性の変化も顕著である。
第３図は15℃、10％RH（L/Lという）の環境下での非
抵抗109Ωcmのウレタンゴムで形成された転写ローラの
Ｖ−Ｉ特性であって、この転写ローラは23℃、60％RH
（N/Nという）では107〜108Ωcm、32.5℃、85％RH（H/H
という）では106Ωcmというように、吸湿によって抵抗
が著しく低下する。
抵抗109Ωcmのウレタンゴムで形成された転写ローラの
Ｖ−Ｉ特性であって、この転写ローラは23℃、60％RH
（N/Nという）では107〜108Ωcm、32.5℃、85％RH（H/H
という）では106Ωcmというように、吸湿によって抵抗
が著しく低下する。
多くの中抵抗ローラは、おおむねこれと同程度の抵抗
変化を示す。
変化を示す。
図において、H/H環境下でATVC制御を行なうと、非通
紙時に５μＡの定電流を流したときの転写ローラの電圧
はほぼ500Vで、この電圧で通紙時に定電圧制御を行なっ
た場合、図示のように、0.5μＡの電流が流れることに
なる。
紙時に５μＡの定電流を流したときの転写ローラの電圧
はほぼ500Vで、この電圧で通紙時に定電圧制御を行なっ
た場合、図示のように、0.5μＡの電流が流れることに
なる。
H/Hでの転写電流0.5μＡは、通常の転写紙には十分な
値であるが、OHPのような、体積抵抗の高い転写材の場
合には転写電流不足で転写不良を生ずる。
値であるが、OHPのような、体積抵抗の高い転写材の場
合には転写電流不足で転写不良を生ずる。
ところが、図示の装置においては、前述のようにリミ
ッタ９が配設してあって、検知電圧が500Vとなっても、
通紙時には750Vで定電圧制御が行なわれることになる。
ッタ９が配設してあって、検知電圧が500Vとなっても、
通紙時には750Vで定電圧制御が行なわれることになる。
したがって、この場合、ほぼ1.5μＡの電流が得ら
れ、前述のOHPシートの場合1.0μＡで十分な転写性が得
られるので、転写不良を発生することはない。
れ、前述のOHPシートの場合1.0μＡで十分な転写性が得
られるので、転写不良を発生することはない。
N/N環境下では、ATVC制御による定電流５μＡの場
合、非通紙時に2KVの電圧が検知され、この電圧によ
る、通紙時の定電圧制御では、2.0μＡの転写電流が得
られ、十分な転写性が得られる。
合、非通紙時に2KVの電圧が検知され、この電圧によ
る、通紙時の定電圧制御では、2.0μＡの転写電流が得
られ、十分な転写性が得られる。
L/L状況のもとでは、ATVC制御により、4KVの電圧が検
知され、この電圧で定電圧制御を行なう場合、3.0μＡ
の転写電流が得られるので、通常の転写材は、OHPシー
トなどを含めて良好な転写性が得られるが、このような
環境下に長く放置されて、表面抵抗が体積抵抗よりも著
しく高く成っている紙のような場合には、3.0μＡの転
写電流は過剰となって画像に白抜けを生ずる。
知され、この電圧で定電圧制御を行なう場合、3.0μＡ
の転写電流が得られるので、通常の転写材は、OHPシー
トなどを含めて良好な転写性が得られるが、このような
環境下に長く放置されて、表面抵抗が体積抵抗よりも著
しく高く成っている紙のような場合には、3.0μＡの転
写電流は過剰となって画像に白抜けを生ずる。
しかしながら本装置においては、転写電圧の上限を制
限するリミッタを配設して、この電圧を3500Vに制限し
ているので、最大で3500Vの定電圧制御となるので、転
写電流は2.2μＡ程度に抑えられ、白抜けを生ずること
なく、良好な転写を行なうことが可能である。
限するリミッタを配設して、この電圧を3500Vに制限し
ているので、最大で3500Vの定電圧制御となるので、転
写電流は2.2μＡ程度に抑えられ、白抜けを生ずること
なく、良好な転写を行なうことが可能である。
以上説明したように、本発明によるときは、転写材の
種類、環境の如何にかかわらず、良好な転写性が得られ
る。
種類、環境の如何にかかわらず、良好な転写性が得られ
る。
第４図は本発明の他の実施例を示すもので、この装置
においては、電源４に電流リミッタ10を配設してある。
においては、電源４に電流リミッタ10を配設してある。
第３図に示したようなＶ−Ｉ特性の転写ローラを使用
する場合、この電流リミッタによって電流値を、下限1.
5μＡ、上限を2.2μＡに設定することによって、前記実
施例の場合と同様の作用を奏せしめることが可能である
ことは容易に理解できるところであろう。
する場合、この電流リミッタによって電流値を、下限1.
5μＡ、上限を2.2μＡに設定することによって、前記実
施例の場合と同様の作用を奏せしめることが可能である
ことは容易に理解できるところであろう。
第５図は本発明のさらに他の実施例を示すものであっ
て、感光体、帯電ローラ、光像信号付与手段、現像手
段、転写ローラなど基本的な構成は前記第１図々示の装
置ととくに変わりはなく、これらの対応する部材には同
一の符号を付して示してある。
て、感光体、帯電ローラ、光像信号付与手段、現像手
段、転写ローラなど基本的な構成は前記第１図々示の装
置ととくに変わりはなく、これらの対応する部材には同
一の符号を付して示してある。
電源４には電流検知回路11が接続してあり、この電源
４がCPU8から転写オン信号を受けると、非通紙時に、転
写ローラ２をあらかじめ設定された電圧V1で定電圧制御
する。図示の装置の場合、印加電圧は1000Vとする。
４がCPU8から転写オン信号を受けると、非通紙時に、転
写ローラ２をあらかじめ設定された電圧V1で定電圧制御
する。図示の装置の場合、印加電圧は1000Vとする。
このとき転写ローラ２に流れる電流を前記電流検知回
路11が検知し、転写電流検知信号をCPU8に入力する。
路11が検知し、転写電流検知信号をCPU8に入力する。
この信号を受けたCPU8は、予め設定されている。第７
図々示のような転写電圧変換テーブルによって、検知電
流に対応する電圧値に変換してこの信号を電源４に送
り、電源４はこの設定電圧V2によって、通紙時に定電圧
制御を行なうことになる。
図々示のような転写電圧変換テーブルによって、検知電
流に対応する電圧値に変換してこの信号を電源４に送
り、電源４はこの設定電圧V2によって、通紙時に定電圧
制御を行なうことになる。
第６図上記装置の動作シーケンスである。
第８図によって転写ローラ２の、各環境におけるＶ−
Ｉ特性を説明する。転写ローラ２は前記実施例における
それと同様の構成とする。
Ｉ特性を説明する。転写ローラ２は前記実施例における
それと同様の構成とする。
H/H環境において、非通紙時に1000Vで定電圧制御する
と、電流検知回路11は12μＡの電流を検知して、その信
号をCPU8に送り、CPUはこの電流に対応する電圧を、第
７図々示のテーブルによって設定する。
と、電流検知回路11は12μＡの電流を検知して、その信
号をCPU8に送り、CPUはこの電流に対応する電圧を、第
７図々示のテーブルによって設定する。
該テーブルは、図示のように、転写ローラ２に印加す
る電圧の下限が750V、上限が3500Vとなるように設定さ
れている。
る電圧の下限が750V、上限が3500Vとなるように設定さ
れている。
第７図によれば、前記回路11によって検知された電流
が3.5μＡ以上の場合には設定電圧が750Vとなるように
なっている。
が3.5μＡ以上の場合には設定電圧が750Vとなるように
なっている。
したがって上述の場合、750VをV2として設定し、電源
４に設定電圧が750Vであることを示し、通紙時には、こ
の電圧値で定電圧制御が実行される。
４に設定電圧が750Vであることを示し、通紙時には、こ
の電圧値で定電圧制御が実行される。
この結果、前記第一の実施例における転写ローラの場
合と同様に、転写材の厚み、OHPシートなどを含む、転
写材の種類にかかわらず良好な転写性が得られることを
理解できるであろう。
合と同様に、転写材の厚み、OHPシートなどを含む、転
写材の種類にかかわらず良好な転写性が得られることを
理解できるであろう。
N/N環境においては、非通紙時に1000Vの定電圧制御に
よって検知電流2.0μＡが得られる。
よって検知電流2.0μＡが得られる。
CPU8において、対応する電圧に変換された結果、通紙
時には2000Vの定電圧制御となり、2.0μＡの転写電流が
得られ、良好な転写性が得られる。
時には2000Vの定電圧制御となり、2.0μＡの転写電流が
得られ、良好な転写性が得られる。
L/L時においては、非通紙時、1000Vの定電圧制御によ
って得られる検知電流がゼロになる。
って得られる検知電流がゼロになる。
第７図々示のテーブルによれば、検知電流が0.5μＡ
以下のときには、V2が3500Vとなり、この電圧値で定電
圧制御が行なわれるので、転写電流は2.2μＡ程度とな
り、良好な転写性を示すとともに、白抜けの発生を防止
することができる。
以下のときには、V2が3500Vとなり、この電圧値で定電
圧制御が行なわれるので、転写電流は2.2μＡ程度とな
り、良好な転写性を示すとともに、白抜けの発生を防止
することができる。
以上の実施例においては、転写手段に印加する電圧の
上限、下限を限定するように構成したものについて説述
したが、この限定手段はいずれか一方のみとしても有効
であり、また、転写手段も転写ローラのみならず、転写
ベルトの場合にも同様の作用効果を奏し得ることは論を
俟たないところである。
上限、下限を限定するように構成したものについて説述
したが、この限定手段はいずれか一方のみとしても有効
であり、また、転写手段も転写ローラのみならず、転写
ベルトの場合にも同様の作用効果を奏し得ることは論を
俟たないところである。
（３）発明の効果 以上説明したように、本発明によるときは、像担持体
と、像担持体とニップ部を形成する転写部材とを備えた
画像形成装置において、高湿から低湿まであらゆる環境
下で、かつ転写材の厚み、材質にかかわりなく、常時安
定的に良好な転写性が得られ、白抜けの発生もなく、高
品位の画像を得るのに顕著な効果がある。
と、像担持体とニップ部を形成する転写部材とを備えた
画像形成装置において、高湿から低湿まであらゆる環境
下で、かつ転写材の厚み、材質にかかわりなく、常時安
定的に良好な転写性が得られ、白抜けの発生もなく、高
品位の画像を得るのに顕著な効果がある。
第１図は本発明の実施例を示す画像形成装置の概略側面
図、 第２図は同上装置の動作シーケンス、 第３図は同上装置による、種々な環境における、転写ロ
ーラのＶ−Ｉ特性を示すグラフ、 第４図は本発明の他の実施例を示す画像形成装置の概略
側面図、 第５図は本発明のさらに他の実施例を示す画像形成装置
の概略側面図、 第６図は同上装置の動作シーケンス、 第７図は同上装置に適用される電流−電圧変換テーブ
ル、 第８図は同上装置による、種々な環境における、転写ロ
ーラのＶ−Ｉ特性を示すグラフである。 １……感光体、２……転写ローラ、３……帯電ローラ、
４……高圧バイアス電源、９……電圧リミッタ、10……
電流リミッタ、11……転写電流検知回路。
図、 第２図は同上装置の動作シーケンス、 第３図は同上装置による、種々な環境における、転写ロ
ーラのＶ−Ｉ特性を示すグラフ、 第４図は本発明の他の実施例を示す画像形成装置の概略
側面図、 第５図は本発明のさらに他の実施例を示す画像形成装置
の概略側面図、 第６図は同上装置の動作シーケンス、 第７図は同上装置に適用される電流−電圧変換テーブ
ル、 第８図は同上装置による、種々な環境における、転写ロ
ーラのＶ−Ｉ特性を示すグラフである。 １……感光体、２……転写ローラ、３……帯電ローラ、
４……高圧バイアス電源、９……電圧リミッタ、10……
電流リミッタ、11……転写電流検知回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 康志 東京都大田区下丸子３―30―２ キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 中畑 公生 東京都大田区下丸子３―30―２ キヤノ ン株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−212872（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G03G 15/16
Claims (2)
- 【請求項１】像担持体と、この像担持体とニップ部を形
成する転写部材であって、前記ニップ部で前記像担持体
から転写材へ像を転写する転写部材とを有し、前記ニッ
プ部に前記像担持体の非画像領域があるとき前記転写部
材に定電流制御または定電圧制御を行い、転写材への像
転写を行うときに前記定電流制御中に前記転写部材に生
ずる電圧または前記定電圧制御中に前記転写部材に流れ
る電流に対する電圧で前記転写部材を定電圧制御する画
像形成装置において、 前記転写部材に印加される電圧または前記転写部材に流
れる電流の最高値と最低値のうちの少なくとも一つを制
限する制限手段を有することを特徴とする画像形成装
置。 - 【請求項２】前記転写部材は、ローラ形状であることを
特徴とする「請求項１」記載の画像形成装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1107415A JP2770186B2 (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 画像形成装置 |
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