JP5918716B2 - ベルトクリーニング装置及び画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ベルトクリーニング装置及び画像形成装置に関する。
インクジェット記録装置は、小型で安価、動作音が静粛等の理由により、プリンタ、複写機、複合機等に広く用いられている。インクジェット記録装置では、ノズルヘッドに設けられた複数のノズルからインク滴を吐出し、紙等の被記録媒体上に画像形成を行う。
特許文献1には、搬送ベルトによって被記録媒体を搬送し、搬送ベルト上の被記録媒体に向けてノズルヘッドがインク滴を吐出して画像形成を行うインクジェット記録装置が開示されている。搬送ベルトは、駆動ローラによって、被記録媒体の搬送方向(以下、「第1方向」と称する。)に駆動される。
斯かる構造のインクジェット記録装置では、ジャム(紙詰まり)が生じた場合等において、搬送ベルトにおける被記録媒体の支持面にインクが付着し、そのインクによって、次に搬送される被記録媒体が汚れることがある。
上記問題を解消するため、特許文献1のインクジェット記録装置は、搬送ベルトをクリーニングするベルトクリーニング装置を備える。ベルトクリーニング装置は、駆動ローラに対して第1方向の下流側に配置されたクリーニング部材と、クリーニング部材を搬送ベルトに接離させるプランジャーとを含む。
特開平3−227648号公報
しかしながら、特許文献1の技術では、以下に述べるような課題がある。
駆動ローラは、搬送ベルトとの間に生じる摩擦力によって搬送ベルトを駆動する。そのため、駆動ローラに対して第1方向の上流側においては、駆動ローラから搬送ベルトに与えられるテンションによって、搬送ベルトが緊張した状態となる。しかしながら、駆動ローラに対して第1方向の下流側においては、駆動ローラから搬送ベルトにテンションが与えられないため、搬送ベルトが弛緩した状態となる。
クリーニング部材は、駆動ローラに対して第1方向の下流側において搬送ベルトに圧接されるため、搬送ベルトがクリーニング部材の圧接方向に移動する。そのため、クリーニング部材の搬送ベルトに対する圧接力をあまり大きくすることができず、クリーニングが不十分になる虞がある。
本発明は上記課題を解決するために創案されたものであり、その目的は、搬送ベルトに対するクリーニング部材の圧接力を大きくして搬送ベルトのクリーニング効果を向上させることができるベルトクリーニング装置及び画像形成装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明の第1の態様は、被記録媒体を支持する搬送ベルトと、前記搬送ベルトを第1方向及び前記第1方向と背反する第2方向に駆動する駆動手段とを含む搬送ユニットにおいて、前記搬送ベルトをクリーニングするベルトクリーニング装置であって、前記駆動手段に対して前記第1方向の下流側において前記搬送ベルトに圧接され、前記搬送ベルトをクリーニングするクリーニング部材と、前記クリーニング部材が前記搬送ベルトのクリーニングを行う際に、前記搬送ベルトが前記第2方向に駆動されるように前記駆動手段を制御するベルト制御手段とを備える。
また、本発明の第2の態様は、第1の態様のベルトクリーニング装置と、前記被記録媒体に対して画像を形成する画像形成部とを備える画像形成装置である。
本発明によれば、搬送ベルトに対するクリーニング部材の圧接力を大きくすることができるので、搬送ベルトのクリーニング効果を向上させることができる。
第1実施形態のインクジェット記録装置の概略構成を示す模式図である。 図1に示されるインクジェット記録装置の搬送ユニットと昇降ユニットの斜視図である。 図2に示される搬送ユニットと昇降ユニットの動作説明図である。 第2実施形態の搬送ユニットと昇降ユニットの動作説明図である。
以下、図面を参照して本発明による実施形態を説明する。図1は第1実施形態のインクジェット記録装置1の概略構成を示す模式図である。
図1に示すように、インクジェット記録装置1は、装置筐体100と、装置筐体100の内部の下方に配置された給紙部200と、給紙部200の上方に配置されたインクジェット記録方式の画像形成部300と、画像形成部300の一方側に配置された用紙搬送部400と、画像形成部300の他方側に配置された用紙排出部500とを備える。
給紙部200は、装置筐体100に着脱自在の給紙カセット201と、給紙ローラ202と、ガイド板203とを備える。給紙ローラ202は給紙カセット201の一端側の上方に配置されている。ガイド板203は、給紙ローラ202と用紙搬送部400との間に配置されている。
給紙カセット201内には複数の被記録媒体としての用紙Pが積み重ねられた状態で収納されている。給紙ローラ202は、給紙カセット201内の用紙Pを一枚ずつ取り出す。ガイド板203は、給紙ローラ202が取り出した用紙Pを用紙搬送部400に案内する。
用紙搬送部400は、略C字形の用紙搬送路401と、用紙搬送路401の入口側に設けられた搬送ローラ対402と、用紙搬送路401の出口側に設けられたレジストローラ対403と、レジストローラ対403と画像形成部300との間に配置されたガイド板404とを備える。
搬送ローラ対402は、給紙部200から給紙される用紙Pを挟んで用紙搬送路401に送出する。レジストローラ対403は、用紙搬送路401から供給される用紙Pの斜行補正を行う。そして、レジストローラ対403は、印字のタイミングと用紙Pの搬送とを同期させるために用紙Pを一時待機させた後、用紙Pを印字タイミングに合わせてガイド板404に送出する。ガイド板404は、レジストローラ対403が送出した用紙Pを画像形成部300に案内する。
画像形成部300は、記録部310と、搬送ユニット320と、乾燥部330と、ノズルクリーニング装置340と、昇降ユニット360とを備える。
記録部310は、記録ヘッド312と、昇降ユニット360の下方に配置されたタンクユニット316とを備える。
搬送ユニット320は、支持ローラ321と、駆動ローラ322と、一対のテンションローラ323と、搬送ベルト324と、吸引ユニット(図示せず)とを備える。
搬送ベルト324は無端状で、支持ローラ321、駆動ローラ322及びテンションローラ323を囲むように張設されている。搬送ベルト324には厚さ方向に貫通する複数の貫通孔(図示せず)が穿孔されている。
吸引ユニットの内部にはファンや真空ポンプ等の吸引手段が設置されている。吸引手段を駆動すると、吸引ユニットの内部に負圧が発生する。負圧は搬送ベルト324の複数の貫通孔を介して搬送ベルト324の一方の面に支持された用紙Pに作用し、用紙Pが搬送ベルト324上に吸引される。
駆動ローラ322は支持ローラ321に対して用紙搬送方向に間隔をおいて配置されている。駆動ローラ322はモータ322aによって回転駆動され、搬送ベルト324を用紙Pの搬送方向である第1方向及び第1方向と背反する第2方向に回転させる。駆動ローラ322及びモータ322aは本発明の駆動手段として機能する。テンションローラ323は支持ローラ321と駆動ローラ322との間の下方に配置され、搬送ベルト324にテンションを付与する。
記録ヘッド312は、用紙搬送方向の上流側から下流側に向けて並設された4個のノズルヘッド312K、312C、312M、及び312Yにより構成されている。
タンクユニット316は、用紙搬送方向の上流側から下流側に向けて並設された4個のインクタンク316K、316C、316M、及び316Yにより構成されている。
ノズルヘッド312K、312C、312M、及び312Yの各々は、搬送ベルト324の幅方向(Y方向)に配列された複数のノズルを備える。記録ヘッド312はライン型と称される。例えば、ライン型の記録ヘッド312は、装置筐体100に固定されている。
ノズルヘッド312Kの複数のノズルの各々は、ノズルヘッド312K内に形成された加圧室(図示せず)に連通している。加圧室はノズルヘッド312K内に形成されたインク液室(図示せず)に連通している。インク液室はインク供給ポンプ(図示せず)に連通している。そして、インク供給ポンプはインクタンク316Kに連通している。
ノズルヘッド312Cの複数のノズルの各々は、ノズルヘッド312C内に形成された加圧室(図示せず)に連通している。加圧室はノズルヘッド312C内に形成されたインク液室(図示せず)に連通している。インク液室はインク供給ポンプ(図示せず)に連通している。そして、インク供給ポンプはインクタンク316Cに連通している。
ノズルヘッド312Mの複数のノズルの各々は、ノズルヘッド312M内に形成された加圧室(図示せず)に連通している。加圧室はノズルヘッド312M内に形成されたインク液室(図示せず)に連通している。インク液室はインク供給ポンプ(図示せず)に連通している。そして、インク供給ポンプはインクタンク316Mに連通している。
ノズルヘッド312Yの複数のノズルの各々は、ノズルヘッド312Y内に形成された加圧室(図示せず)に連通している。加圧室はノズルヘッド312Y内に形成されたインク液室(図示せず)に連通している。インク液室はインク供給ポンプ(図示せず)に連通している。そして、インク供給ポンプはインクタンク316Yに連通している。
ノズルヘッド312K、312C、312M、及び312Yは、搬送ベルト324によって搬送される用紙Pにインクを吐出して用紙P上に画像を形成する。
乾燥部330は、乾燥機332と、ガイド板334とを備える。
乾燥機332は、用紙Pに温風を送風して、記録ヘッド312から用紙P上に吐出されたインク滴を乾燥させる。なお、乾燥部330は省略されてもよい。例えば、インクの種類等により、乾燥部330を設けてインクを乾燥させる必要がなければ乾燥部330を省略できる。
ガイド板334は、搬送ユニット320が送出した用紙Pを用紙排出部500に案内する。
ノズルクリーニング装置340は、昇降ユニット360による搬送ユニット320の昇降に連動してZ方向に沿って昇降するとともに、水平移動機構(図示せず)によりX方向に沿って水平移動する。
ノズルクリーニング装置340は、水平移動機構による移動操作により、ノズルヘッド312K、312C、312M、及び312Yのクリーニングが可能なワイプ位置と、ワイプ位置から水平方向に離間した退避位置とを選択的に取ることができる。ノズルクリーニング装置340は、画像形成時には退避位置に移動し、ノズルクリーニング時にはワイプ位置に移動する。
用紙排出部500は、排出ローラ対501と、排出トレイ502とを備える。排出トレイ502は、装置筐体100に形成された排出口101から外部に突出するように装置筐体100に固定されている。
乾燥機332を通過した用紙Pは、排出ローラ対501によって排出口101の方向に送出され、排出トレイ502に案内されて排出口101を介して装置筐体100の外部に排出される。
図2は図1に示されるインクジェット記録装置1の搬送ユニット320と昇降ユニット360の斜視図である。
昇降ユニット360は、昇降ユニット本体362と、搬送ユニット320を昇降させる昇降部(図示せず)と、昇降部の位置を検知する昇降検知部(図示せず)と、クリーニングローラ364(図1参照)と、コントローラ366(図1参照)とを備える。昇降ユニット360は本発明のベルトクリーニング装置として機能する。クリーニングローラ364は本発明のクリーニング部材及び第1クリーニング部材として機能する。
クリーニングローラ364は、回転駆動手段としてのモータ364aによって、第1方向と同じ方向及び第2方向と同じ方向に回転可能である。ここで、例えばクリーニングローラ364が第1方向と同じ方向に回転するとは、クリーニングローラ364における搬送ベルト324と当接する箇所の回転方向が第1方向と同じであることをいう。この場合、クリーニングローラ364を回転駆動するモータ364aの回転方向は、搬送ベルト324を第1方向に駆動するモータ322aの回転方向と背反する方向となる。なお、クリーニングローラ364は吸液性が良好な材料を含むように形成される。そのような材料としては、例えば、多孔質体又は不織布を用いることができる。
多孔質体としては、例えば、アイオン株式会社製のポリウレタン製スポンジであるソフラスN(商品名)を用いることができる。なお、ソフラスNの平均気孔径は25μm、平均気孔率は83%である。多孔質体を用いてクリーニングローラ364を形成する場合には、クリーニングローラ364は、例えば、直径12mmの金属シャフトの外周面に厚さ6mmのシート状のソフラスNを巻き付けることで形成される。
不織布としては、例えば、東レ株式会社製のポリエステル/ポリウレタン製不織布であるGSフェルト K10021M(商品名)を用いることができる。不織布を用いてクリーニングローラ364を形成する場合には、クリーニングローラ364の表面が不織布により形成された部分を含むようにする。例えば、直径16mmの金属シャフトの外周面に厚さ2.1mmのシート状のGSフェルト K10021Mを螺旋状に巻き付けることでクリーニングローラ364を形成する。
コントローラ366は、CPU、ROM、及びRAMを含むマイクロコンピュータにより構成される。CPUはROMに格納されたプログラムに従って所定の処理を実行する。コントローラ366は、昇降検知部から出力された情報に基づいて駆動ローラ322のモータ322a及びクリーニングローラ364のモータ364aを制御する。コントローラ366は、本発明のベルト制御手段及びクリーニング部材制御手段として機能する。
次に、第1実施形態の作用及び効果を説明する。図3は第1実施形態の搬送ユニット320と昇降ユニット360の動作説明図である。図3(a)は搬送ユニット320が画像形成位置にある状態を示し、図3(b)は搬送ユニット320がクリーニング位置にある状態を示す。
画像形成時には、記録ヘッド312(図1参照)のノズルヘッド312K、312C、312M及び312Yが用紙P上にインクを吐出し、用紙P上のインクを乾燥機332で乾燥させることで、用紙Pに画像形成が行われる。画像形成時には、搬送ベルト324が第1方向(矢印D1方向)に駆動される。
画像形成時には、ジャムが生じた場合等において、搬送ベルト324における用紙Pの支持面にインクが付着することがある。用紙Pの支持面に付着したインクによって、次に搬送される用紙Pが汚れる等の不具合が発生する虞があるため、搬送ベルト324を定期的もしくは随時クリーニングする必要がある。
クリーニング時には、操作パネル(図示せず)によってベルトクリーニング開始の指示を行うと、昇降ユニット360の昇降部が下降して搬送ユニット320が下方に移動する。そして、図3(b)に示すように、搬送ユニット320がベルトクリーニング位置に達すると、昇降検知部によって検知されて昇降部が停止する。
図3(b)に示すように、クリーニングローラ364の外周面が搬送ベルト324における用紙Pの支持面に圧接される。そして、駆動ローラ322のモータ322aが駆動され、搬送ベルト324が第2方向(矢印D2方向)に駆動される。
駆動ローラ322は、搬送ベルト324との間に生じる摩擦力によって搬送ベルト324を駆動する。そのため、搬送ベルト324が第2方向に駆動されると、駆動ローラ322に対して第2方向の上流側においては、駆動ローラ322から搬送ベルト324に与えられるテンションによって搬送ベルト324が緊張した状態となる。
その結果、搬送ベルト324に圧接されているクリーニングローラ364は、搬送ベルト324から大きな反力を受けるため、搬送ベルト324とクリーニングローラ364との間に生じる圧接力が大きくなる。したがって、搬送ベルト324のクリーニング効果を向上させることができる。
なお、クリーニングローラ364は吸液性の高い材料で形成されている場合には、搬送ベルト324に付着したインクを良好に吸収して搬送ベルト324のクリーニング効果をさらに向上させることができる。
また、本実施形態では、クリーニングローラ364が搬送ベルト324に接離可能となっており、搬送ベルト324のクリーニングを行う際にのみ、クリーニングローラ364が搬送ベルト324に圧接される。したがって、画像形成時において、クリーニングローラ364が搬送ベルト324の駆動を妨げることがなく、画像形成における悪影響を抑制することができる。また、画像形成時において、クリーニングローラ364が搬送ベルト324から離間することで、クリーニングローラ364の傷みを抑制することができるため、クリーニングローラ364が長寿命化する。
なお、クリーニングローラ364が搬送ベルト324のクリーニングを行う際に、クリーニングローラ364を第1方向と同じ方向(矢印D3方向)に回転駆動すると、クリーニングローラ364と搬送ベルト324との相対速度が大きくなり、クリーニングローラ364と搬送ベルト324との摩擦力が大きくなるので、搬送ベルト324のクリーニング効果をさらに向上させることができる。
次に、本発明の第2実施形態を説明する。図4は第2実施形態の搬送ユニット320と昇降ユニット360の動作説明図である。なお、第2実施形態において、第1実施形態と対応する部分には同一の符号を使用し、重複する説明は省略するものとする。
本実施形態では、搬送ベルト324の他方の面をクリーニングする対向クリーニングローラ325を備える。対向クリーニングローラ325は本発明のクリーニング部材及び第2クリーニング部材として機能する。
搬送ベルト324には複数の貫通孔が穿孔されているため、搬送ベルト324の一方の面にインクが付着すると、そのインクが貫通孔を通って搬送ベルト324の他方の面に付着することがある。その場合、搬送ベルト324と駆動ローラ322との間にスリップが生じて画像の位置ずれ等の不具合が生じる虞がある。そこで、本実施形態では、搬送ベルト324の他方の面をクリーニングする対向クリーニングローラ325を設けている。
対向クリーニングローラ325は、例えば、クリーニングローラ364と同じ材料で形成されていてもよい。対向クリーニングローラ325は、搬送ベルト324のクリーニング時において、搬送ベルト324を挟んでクリーニングローラ364と対向するように配置されている。対向クリーニングローラ325は、回転駆動手段としてのモータ325aによって、第1方向と同じ方向と第2方向と同じ方向とに回転可能となっている。
なお、対向クリーニングローラ325は、スプリング327を介して搬送ユニット320のフレーム(図示せず)に弾性支持され、搬送ベルト324の他方の面に向かって付勢されている。
対向クリーニングローラ325は、図4(a)に示す画像形成時においては、搬送ベルト324の他方の面から離間している。したがって、画像形成時において、対向クリーニングローラ325が搬送ベルト324の駆動を妨げることはない。また、画像形成時において、対向クリーニングローラ325が搬送ベルト324から離間することで、対向クリーニングローラ325の傷みを抑制することができるため、対向クリーニングローラ325が長寿命化する。
図4(b)に示すクリーニング時においては、クリーニングローラ364が搬送ベルト324に圧接されて搬送ベルト324が内側に撓むため、搬送ベルト324の他方の面が対向クリーニングローラ325に圧接される。その状態で、搬送ベルト324が第2方向(矢印D2方向)に駆動されることにより、搬送ベルト324の他方の面が対向クリーニングローラ325によってクリーニングされる。
対向クリーニングローラ325はスプリング327によって弾性支持されているため、対向クリーニングローラ325が搬送ベルト324に圧接される際の衝撃を和らげることができる。したがって、対向クリーニングローラ325や搬送ベルト324に対する損傷を抑制することができる。
なお、対向クリーニングローラ325が搬送ベルト324のクリーニングを行う際に、対向クリーニングローラ325を第1方向と同じ方向(矢印D4方向)に回転するようにコントローラ366(図1参照)がモータ325aを制御すると、対向クリーニングローラ325と搬送ベルト324との相対速度が大きくなって対向クリーニングローラ325と搬送ベルト324との摩擦力が大きくなるので、より効果の高い搬送ベルト324のクリーニングを行うことができる。
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明は図1〜図4を参照して説明した上記実施形態に限定されるものではなく、上記実施形態に種々の改変を施すことができる。
例えば、上記実施形態では、第1クリーニング部材及び第2クリーニング部材がローラであるが、第1クリーニング部材及び/又は第2クリーニング部材はローラ以外の部材(例えば、パッド)であってもよい。
また、上記実施形態では、第1クリーニング部材及び第2クリーニング部材がモータによって回転駆動されるが、第1クリーニング部材及び/又は第2対向クリーニング部材が搬送ベルトに従動して回転してもよい。
また、上記実施形態では、搬送ユニットを移動させて第1クリーニング部材及び第2クリーニング部材を搬送ベルトに接離させるが、その他の機構(例えば、プランジャ)を用いて第1クリーニング部材及び/又は第2クリーニング部材を搬送ベルトに接離させてもよい。
また、上記実施形態では、貫通孔を有する搬送ベルトをクリーニングするベルトクリーニング装置に本発明を適用した場合について説明したが、貫通孔を有しない搬送ベルトをクリーニングするベルトクリーニング装置に本発明を適用することもできる。
また、上記実施形態では、インクジェット記録装置が用紙に画像形成を行う場合について説明したが、インクジェット記録装置が画像形成を行う被記録媒体は用紙以外のもの(例えば、プラスチックシート、布帛)であってもよい。
また、上記実施形態では、インクジェット記録方式の画像形成部を備える画像形成装置に本発明を適用した場合について説明したが、インクジェット記録方式以外の画像形成部を備える画像形成装置(例えば電子写真方式の画像形成部を備える画像形成装置)に本発明を適用することもできる。
また、上記実施形態では、装置筐体に固定されたライン型の記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置に本発明を適用した場合について説明したが、本発明は、そのようなインクジェット記録装置に限定されるものではない。例えば、装置筐体に対して移動する記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置に本発明を適用してもよい。例えば、シリアル型の記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置に本発明を適用してもよい。
その他にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に種々の改変を施すことができる。
300 画像形成部
320 搬送ユニット
322 駆動ローラ(駆動手段)
322a モータ(駆動手段)
324 搬送ベルト
325 対向クリーニングローラ(クリーニング部材、第2クリーニング部材)
325a モータ(回転駆動手段)
360 昇降ユニット(ベルトクリーニング装置)
364 クリーニングローラ(クリーニング部材、第1クリーニング部材)
364a モータ(回転駆動手段)
366 コントローラ(ベルト制御手段、クリーニング部材制御手段)
P 用紙(被記録媒体)

Claims (5)

  1. 被記録媒体を支持する搬送ベルトと、前記搬送ベルトを第1方向及び前記第1方向と背反する第2方向に駆動する駆動手段とを含む搬送ユニットにおいて、前記搬送ベルトをクリーニングするベルトクリーニング装置であって、
    前記駆動手段に対して前記第1方向の下流側において前記搬送ベルトに圧接され、前記搬送ベルトをクリーニングするクリーニング部材と、
    前記クリーニング部材が前記搬送ベルトのクリーニングを行う際に、前記搬送ベルトが前記第2方向に駆動されるように前記駆動手段を制御するベルト制御手段と
    を備え、
    前記クリーニング部材は、前記被記録媒体に画像を形成する画像形成時に前記搬送ベルトから離間しており、
    前記搬送ユニットは、画像形成位置とベルトクリーニング位置との間で移動可能であり、前記画像形成時には前記画像形成位置に位置し、前記クリーニング部材によって前記搬送ベルトがクリーニングされるクリーニング時には前記クリーニング位置に位置し、
    前記搬送ユニットが前記画像形成位置から前記クリーニング位置まで移動すると、前記搬送ベルトに前記クリーニング部材が圧接さ
    前記クリーニング部材は、
    前記搬送ベルトの一方の面を圧接してクリーニングする第1クリーニング部材と、
    前記搬送ベルトの他方の面を圧接してクリーニングする第2クリーニング部材と
    を含み、
    前記搬送ユニットが前記画像形成位置から前記クリーニング位置まで移動することによって、前記第1クリーニング部材が前記搬送ベルトの前記一方の面に圧接され、前記第2クリーニング部材が前記搬送ベルトの前記他方の面に圧接される、ベルトクリーニング装置。
  2. 前記クリーニング部材は、前記第1方向と同じ方向に回転可能なローラであり、
    前記クリーニング部材を回転駆動する回転駆動手段と、
    前記クリーニング部材が前記搬送ベルトのクリーニングを行う際に、前記クリーニング部材が前記第1方向と同じ方向に回転するように前記回転駆動手段を制御するクリーニング部材制御手段と
    を備える、請求項1に記載のベルトクリーニング装置。
  3. 前記搬送ユニットを前記画像形成位置と前記クリーニング位置との間で昇降させることが可能な昇降ユニットを更に備え、
    前記昇降ユニットは、
    本体部と、
    前記本体部に対して移動することによって前記搬送ユニットを昇降させる昇降部と
    を有し、
    前記第1クリーニング部材は、前記昇降ユニット内の前記本体部に設けられる、請求項1または請求項2に記載のベルトクリーニング装置。
  4. 前記第2クリーニング部材は前記搬送ユニット内に設けられ、前記画像形成時には前記搬送ベルトから離間しており
    前記クリーニング時には、前記昇降ユニットが前記搬送ユニットを前記クリーニング位置まで移動させることによって、前記第2クリーニング部材が前記搬送ベルトの前記他方の面に圧接される、請求項に記載のベルトクリーニング装置。
  5. 請求項1から請求項のうちの1項に記載のベルトクリーニング装置と、
    前記被記録媒体に対して画像を形成する画像形成部と
    を備える、画像形成装置。
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