JP6328480B2 - シート穿孔装置及びこれを備えるシート処理装置並びに画像形成装置 - Google Patents
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Description
このシート間の穿孔位置のずれを防止するため、綴じや中折りを行ってからこの折りシートに一括して穿孔処理を行う処理構成としているものがある。
このものは、中綴じ装置、三方裁断装置、穿孔装置の順に装置を連接させ、穿孔装置においては、上下のブロック体でシートを把持しこのブロック体内から穿孔刃を突出し、シート束に一括してパンチ孔を穿孔しているものである。
そこで、特許文献2に示す様に、穿孔刃を筒状に内部中空として構成すればシートによる刃に対する抵抗力を低減して省力化がおこなえる。また、この内部中空部に残留する穿孔屑も排出棒で排出できる。
請求項1に記載の発明は、シートに穿孔処理を施す装置であって、シートを載置する載置台と、前記載置台に載置されたシートに穿孔する内部中空の穿孔部材と、前記穿孔部材をシートに穿孔する穿孔位置とこれから退避した退避位置との間で移動させる穿孔移動部材と、前記穿孔移動部材を駆動する穿孔駆動部と、前記穿孔部材の中空内部に配置され、この中空内部に残留した穿孔屑を押し出す屑押し出し部材と、前記屑押し出し部材を前記穿孔部材の前記中空内部から押し出す押し出し位置と前記中空内部に収納する収納位置との間で移動させる押し出し移動部材と、前記押し出し移動部材を駆動する押し出し駆動部とを備え、前記穿孔駆動部と前記押し出し駆動部は、単一の駆動モータからなり、この駆動モータの回転方向の切り替えにより、上記穿孔移動部材で穿孔部材を移動するか上記押し出し移動部材で前記屑押し出し部材を移動するかを選択するシート穿孔装置である。
これによれば、穿孔部材がシートを穿孔する穿孔位置とこれから退避した退避位置への移動動作と、屑押し出し部材の穿孔部材中空内部から屑を押し出す押し出し位置と中空内部に収納される収納位置への移動を、単一のモータの回転方向の切り替えで独立して駆動選択できるので、シートの穿孔を省力化でき、かつ穿孔屑を穿孔部材内から押し出して排出することが確実にでき、穿孔形状の品質を一定にできるシート穿孔装置が提供できる。
これによれば、前記駆動モータは、一方向の回転で内部中空の穿孔部材によりシートに穿孔をした後、他方向の回転で屑押し出し部材により穿孔屑を押し出すようにしたので、穿孔中は前記屑押し出し部材がシートを押圧することなく、より一層穿孔時の省力化が可能となり、穿孔動作の途中で穿孔部分のシートを破ることも少なくなる。また、穿孔屑も穿孔部材の内部でガイドされてスムーズに押し出されるシート処理装置が提供できる。
これによれば、初期位置への復帰動作は、まず上記駆動モータは、他方向への回転で穿孔屑を押し出した後、前記屑押し出し部材を収納位置に復帰させ、その後前記駆動モータの一方向への回転で穿孔部材を退避位置に復帰させたので、中空内部が屑押し出し部材の復帰ガイドとなりスムーズに収納位置に戻すことができる。
これによれば、穿孔部材及び屑押し出し部材を簡単な構成で往復移動することが可能となるシート穿孔装置を提供できる。
これによれば、シートの受入れガイドを有するユニットベースに穿孔駆動部と前記押し出し駆動部をなす前記単一の駆動モータが固定されているので、装置のコンパクト化が図れる。
これによれば、単一の駆動モータの駆動方向の切り替えにより穿孔と屑押し出しを行え、しかも各初期位置への復帰も可能となり、穿孔動作の途中で穿孔部分のシートを破ることも少なく穿孔品質の低下も低減でき、さらには、穿孔屑も穿孔部材の内部でガイドされてスムーズに押し出されるシート処理装置が提供できる。
これによれば、上記のように省力化に優れ、穿孔品質の低下も低減できて穿孔屑を確実に回収可能なシート処理装置が提供できる。
これによれば、省力化に優れ、穿孔屑を確実に回収可能なシート処理装置を備えた画像形成装置が提供できる。
シートに穿孔する内部中空の穿孔部材の穿孔位置とこれから退避した退避位置との間の移動と、この穿孔部材の中空内部でスライドして穿孔屑を押し出す屑押し出し部材の押し出し位置と中空内部に収納する収納位置とに移動とを単一の駆動モータの回転方向の切り替えで独立に行うので、シートの穿孔と穿孔屑の押し出しの移動が確実に行えるとともに、独立に駆動しても駆動原を複数持つことがないので装置のコスト低減が可能なシート穿孔装置が提供できる。
図1に示す画像形成装置Aは、給紙部1からシートを画像形成部2に送り、画像形成部2でシートに印刷した後、本体排紙口3からシートを搬出する。給紙部1は複数のサイズのシートが給紙カセット1a、1bに収納してあり、指定されたシートを1枚ずつ分離して画像形成部2に給送する。画像形成部2は例えば静電ドラム4と、その周囲に配置された印字ヘッド(レーザ発光器)5と現像器6と、転写チャージャ7と定着器8が配置され、静電ドラム4上にレーザ発光器5で静電潜像を形成し、これに現像器6でトナーを付着し、転写チャージャ7でシート上に画像を転写し、定着器8で加熱定着する。このように画像形成されたシートは本体排紙口3から順次搬出される。図示9は循環経路であり、定着器8から表面側に印刷したシートを、本体スイッチバック経路10を介して表裏反転した後、再び画像形成部2に給送してシートの裏面側に印刷する両面印刷の経路である。このように両面印刷されたシートは本体スイッチバック経路10で表裏反転された後、本体排紙口3から搬出される。
上述の画像形成装置Aに連結されたシート処理装置Bは、画像形成装置Aの本体排紙口3から画像形成されたシートを受け入れ下記のシート処理が可能なように設定されている。
まず、(1)画像形成がされたシートを第1排紙トレイ21に収容する(前述の「プリントアウトモード」)。(2)本体排紙口3からのシートを束状に部揃えして、端面綴じステープル装置33で綴じ後第1排紙トレイ21に収納する(前述の「ステープル綴じモード」)。(3)本体排紙口3からのシートを第2の処理トレイであるスタッカ部35で束状に部揃えしてこのシート束の中程を中綴じステープラ40で綴じ後、冊子状に折り畳んで第2排紙トレイ22に収納する(前述の「シート束中綴じ束折りモード」)。(4)中綴じして冊子状に折り畳んだシート束の折り目付近に束を一括して穿孔して、第2排紙トレイに22に収納する(前述の「中折りシート一括穿孔モード」。)などが指定可能なように構成されている。
図2に示されるようにシート搬入経路P1の下流側(装置後端部)に配置された第1スイッチバック搬送路SP1は次のように構成されている。シート搬入経路P1にはその出口端に排紙ローラ25が設けられ、この排紙ローラ25のシートを積載支持する処理トレイ29が設けられている。この処理トレイ29の上方には正逆転ローラ30がトレイ上のシートと接する位置と離間した待機位置との間で昇降自在に配置されている。この正逆転ローラ30が連結され処理トレイ29上にシートが進入する際は同図時計方向に回転し、シート後端が排紙ローラ25から排紙されトレイ上に進入した後は反時計方向に回転するように制御される。従って処理トレイ29上に第1スイッチバック搬送路SP1が構成されている。
前記シート搬入経路P1から分岐された第2スイッチバック搬送路SP2の構成について説明する。この第2スイッチバック搬送路SP2は、図2に示すようにシートが排紙ローラ25にニップされた状態で正転から逆転してスイッチバック搬送されてくるシートを案内する搬送路である。この搬送路は、図2に示すようにケーシング20に略々鉛直方向に配置され、経路入口に搬送ローラ36が、経路出口に出口搬送ローラ37が配置されている。また第2スイッチバック搬送路SP2の下流側にはこの搬送路から送られたシートを部揃えし一時集積する第2の処理トレイを構成するスタッカ部35が設けられている。図示のスタッカ部35はシートを移送する搬送ガイドで構成されている。このスタッカ部35には中綴じステープラ40と折りローラ45が配置されている。以下順次これらの構成について説明する。
まずスタッカ部35はシートの搬送をガイドするガイド部材で形成され、このガイド上にシートを積載収納するように構成されている。図示のスタッカ部35は第2スイッチバック搬送路SP2に連なり、ケーシング20の中央部に略々鉛直方向に配置されている。これによって装置を小型コンパクトに構成している。このスタッカ部35は内部に最大サイズシートを収納する長さ形状に形成され、特に図示のものは後述する中綴じステープラ40と折りローラ45を配置する側に突出するように湾曲又は屈曲した形状に構成されている。
次に、このスタッカ部35の上方に位置する中綴じステープラ40は、ステープル針をシート束に打ち込むドライバーユニット41と打ち込まれたステープル針の脚部を互いに向き合う方向に折り曲げるクリンチャユニット42で構成され、それぞれのユニットはスタッカ部35を挟んで対向する位置に構成され、通常シート長さの2分の1となる図示Xの綴じ位置でシートを綴じる。尚、この中綴じステープラはシート束の綴じるスープル針として金属の針を用いるほか紙製からなる紙製針や針を使用しない圧着や切り込みをシートに入れて綴じてもよい。
次に、折りローラ45の構成について説明する。上述の中綴じステープラ40の下流側に配置された折位置Yには、図2に示すようにシート束を折り合わせる折りローラ45とこの折りローラ45のニップ位置にシート束を挿入する折りブレード46が備えられている。折りローラ45は互いに圧接した一対の圧接ローラで構成され、この圧接ローラは略々最大シートの幅長さに形成されている。この折りローラ45は、図示されていない圧縮スプリングで互いに圧接方向に付勢されている。上記一対の圧接ローラはゴムローラなどの比較的摩擦係数の大きい材料で形成されている。
上記の折りローラ45は中折りシートを作成するとともにそのシート束を下流側に中折りシート束搬送パスBPに沿って搬送するようになっている。この下流側にはこの中折りシート束を第2排紙トレイ22に排出する束排出ローラ49が配置されている。上記の折りローラ45と束排出ローラ49との中折りシート束搬送パスBPには、本発明に係わるシート穿孔装置50が配置されている。
このシート穿孔装置50は図2に示されるように中折りシート束搬送パスBPを挟んでベースユニット51が配置され、このパスの下方には穿孔による穿孔屑を収納する穿孔屑ボックス52が配置されている。
一方、中折りシート束搬送パスBPの上方には、シート受け入れ上ガイド57を備えるユニットベース56が配置されている。このユニットベース56は穿孔部材60と穿孔の際に生じる穿孔屑を穿孔部材60内部から押し出す棒形状の押し出し部材としての屑押し出し部材80が貫通するベース貫通孔58が設けられている。
まず、穿孔ユニット51aは、内部中空で筒状の穿孔部材先端60aに穿孔刃を有する穿孔部材60を上記ベース貫通孔58に昇降可能に支持している。この穿孔部材60はその上端が傘状に形成されている。この穿孔部材60には、一端がユニットベース56に回動自在に結合される穿孔レバーブラケット結合部63を有し、他端が穿孔部材60上端の傘部分に結合した穿孔レバー結合ピン61を有する穿孔レバー62が設けられている。この穿孔レバー62の長手方向の中程には、穿孔レバーブラケット結合部63を支点として揺動させる偏心カムで構成された穿孔移動部材としての穿孔カム66が配置されている。また、穿孔レバー62の穿孔カム66の位置には穿孔カム受け64が設けられ、また穿孔レバーブラケット結合部63付近には、この穿孔カム受け64が常に穿孔カム66に当接し復帰方向に弾圧する穿孔レバースプリング65がユニットベース56との間に介在している。
なお、穿孔部材60の上記傘部分と穿孔レバー結合ピン61との結合は図4の部分拡大図に示す様に、穿孔レバー62によって昇降する移動ピン61aが結合部材61bによって傘麩分を両側から支持している。
次に、屑押し出しユニット51bは、内部中空で筒状の穿孔刃を有する穿孔部材60の中空内部に嵌合して上下に摺動する棒状の屑押し出し部材80を有している。この屑押し出し部材80には、一端がユニットベース56に設けられた移動バー支持ブラケット79に押し出しブラケット結合部84で回動自在に取り付けられ、他端は押し出しレバー結合ピン81により屑押し出し部材80の上端に結合した押し出しレバー82が配設されている。また、この押し出しレバー82の長手方向の中程には、押し出しブラケット結合部84を支点として揺動させる偏心カムで構成された押し出し移動部材としての押し出しカム85が配置されている。また、押し出しレバー82の押し出しカム85の位置には、押し出しカム受け83が設けられ、押し出しブラケット結合部84付近には、この押し出しカム受け83が常に押し出しカム85に当接し、復帰するように戻す押し出しレバースプリング89がユニットベース56との間に介在してある。
ここで、これまでの説明においても触れたが、穿孔駆動部及び押し出し駆動部を構成する駆動モータ70とその駆動系について説明する。図4に示されるように駆動モータ70は、ユニットベース56に立設したモータ支持ブラケット72に固定され、そのモータ駆動軸73が突出して設けられている。このモータ駆動軸73からの駆動は、その軸に設けられたギアにより分岐されて穿孔カムワンウェイクラッチ71を介して穿孔カム駆動軸67と、押し出しカムワンウェイクラッチ88を介して押し出しカム駆動軸91に接続されている。
従って、駆動モータ70のモータ駆動軸73が正転すると穿孔カムワンウェイクラッチ71が接続されて穿孔カム66を移動する穿孔カム駆動軸67を駆動する。この穿孔カム66の回転はセンサ(Sen2)で検出されて動作制御される。
ここで、図5によりユニットベース56のベース貫通孔に昇降可能な先端に穿孔刃を有し内部中空で筒状の穿孔部材60と、この穿孔部材60の中空内部で昇降移動する棒形状の屑押し出し部材80について説明する。まず、図5(a)は、穿孔部材60がユニットベース56のベース貫通孔58の退避位置に位置し、屑押し出し部材80は穿孔部材60の中空内部に収納された収納位置に位置している。この状態では中折り束搬送パスBPに沿って送られる折りシートの搬送を妨げないように、穿孔部材60の穿孔部材先端60aも屑押し出し部材80の屑押し出し部材先端80aもユニットベース56の下面より下方に突出していない。
挿入された穿孔位置に位置した状態で、棒形状の屑押し出し部材80が穿孔部材60の屑残留範囲60bに残留した穿孔屑を穿孔屑ボックス52に向けて押し出した押し出し位置に位置した状態を示している。この状態では穿孔部材先端60aが穿孔用ダイ55に挿入された状態なので、穿孔屑が中折りシート束搬送パスBP中に落下し散乱することなく、確実に穿孔屑は穿孔屑ボックス52に収納される。
ここからは図6から図9によりシート穿孔装置50の穿孔及び屑押し出しの動作について説明する。まず、図6は図3と図4のシート穿孔装置50の穿孔部材60の穿孔及び屑押し出し部材80の押し出し動作を示す動作状態説明図で、図6(a)は穿孔部材60と屑押し出し部材80が初期位置にある状態を示し、図6(b)は穿孔部材60によりシートに穿孔している状態を示し、図6(c)は穿孔部材60の中空内部から屑押し出し部材80により穿孔屑を押し出している状態を示す説明図で、何れも穿孔部材60及び屑押し出し部材80の往路動作を示している。
図8と図9は、上記シート穿孔装置50の穿孔及び押し出し動作を示すフローチャート図である。尚、説明の都合上、図8と図9に示す各ステップ(図中、S数字で表示)毎に、図6と図7の動作時状態図を参照して説明する。
後述する画像形成装置制御部110のモード設定手段112に、オペレターが入力手段111より、折りシートに対して一括穿孔する「中折りシート一括穿孔モード」を設定する。またこの際、あるいはこのモード設定中に穿孔屑を強制的に押し出す「マニュアル屑押し出し」が設定されているものとする。
まず、一部目の折りシート束が折りローラ45によって搬送されセンサSen1により先端が検出されると、この検出から折りシートの折り側先端が穿孔位置に位置しているかを確認する(S1)。その後、穿孔をする所定位置に折りシートが搬送される(S2)。この状態は図6(a)が示しており、穿孔部材60は退避位置に、屑押し出し部材80は穿孔部材の中空内部にその先端80aが収納された収納位置に位置している。これ位置は、何れもユニットベースの下面より突出しない位置で折りシート束の中折りシート束搬送パスBPでの搬送を妨げないようになっている
屑押し出し部材80が押し出し位置に移動して、穿孔屑を押し出して排出後、駆動モータ70をこれまで同様に反時計方向に回転駆動を開始する(S10)。すると、屑押し出し部材80の押し出しレバースプリング89の戻し力により穿孔部材60の中空内部の収納位置への復帰を開始する(S11)。その後押し出しカム85を停止し、屑押し出し部材80は初期の収納位置に復帰し、駆動モータ70の駆動を停止する。
指定され折りシート束枚数に達すると、次のステップに進む。ここでは、オペレターにより特に「マニュアル屑押し出し」の排出指示がなされたか否か確認する(S17)。一度もマニュアルの屑押し出しの動作をしていなければ、載置台に折りシート束があるか否かに関係なく、押し出し部材60による穿孔屑の押し出し動作を行うため、穿孔部材60を一旦穿孔位置に移動する(S5)。その後屑押し出し部材80を押し出し位置に移動させ(S9)、収納位置に移動する(S12)。その後、穿孔部材60が退避位置に戻る様にしている(S15)。この動作により、内部中空の穿孔部材60が載置台53に位置する穿孔用ダイ55との間にスライドガイドを作る形となり、仮に穿孔部材60の中空内部に穿孔屑があっても、必ず穿孔屑ボックス52内に落下集積させることが可能となる。
次に、図8のフローチャート図のS6のステップで、先ほどとは逆に、シート属性情報としてシート枚数が所定枚数より多いか、厚さが所定厚さより厚いかのシート属性情報とは別に、屑押し出しをせずに3回穿孔動作をおこなったか、ジョブの最終のシート束か、マニュアル指示より押し出し動作の指示があるかのいずれかに「NO」と判断した場合には、屑押し出し部材80の動作をすることなく、穿孔部材60の退避位置への戻りを実行し、再び穿孔部材60の穿孔位置への動作をすることになる。
これまで、説明したシート穿孔装置50を備えるシート処理装置B及びこのシート処理装置を含む画像形装置Aの制御構成を図11のブロック図により説明する。画像形成手段を備える画像形成装置制御部110は、コントロールパネルに設けられた入力手段111から所望の処理を入力する。この入力はモード設定手段によって、シート処理装置Bのシート処理装置制御部115を制御する。
すなわち、(1)画像形成がされたシートを第1排紙トレイ21に収容する「プリントアウトモード」。(2)本体排紙口3からのシートを束状に部揃ええしてー端面綴じステープル装置33で綴じ後第1排紙トレイ21に収納する「ステープル綴じモード」(3)本体排紙口3からのシートを第2の処理トレイであるスタッカ部35で束状に部揃えしてこのシート束の中程を中綴じステープラ40で綴じ後、冊子状に折り畳んで第2排紙トレイ22に収納する「シート束中綴じ束折りモード」。(4)中綴じして冊子状に折り畳んだシート束の折り目付近に束を一括して穿孔して、第2排紙トレイに22に収納する「中折りシート一括穿孔モード」。これらのモードが指定可能なように構成されている。
本発明に特に関連する、中折りシート一括穿孔制御については、これまで各機構の説明及び図6から図9までの各動作状態説明図及び動作フローチャート図で説明したので、ここでの説明は省略するが、その内容でシート穿孔装置50を制御する。
B シート処理装置
X 接着剤塗布位置
Y 折り位置
35 スタッカ部
40 中綴じステープラ
45 折りローラ
49 束排出ローラ
50 シート穿孔装置
51 ベースユニット
51a 穿孔ユニット
51b 押し出しユニット
52 穿孔屑ボックス
53 載置台
56 ユニットベース
58 ベース貫通孔
60 穿孔部材
60a 穿孔部材先端
62 穿孔レバー
65 穿孔レバースプリング
66 穿孔カム(穿孔移動部材)
67 穿孔カム駆動軸
68 穿孔カムホームポジション(退避位置)
69 穿孔カム下端位置(穿孔位置)
70 駆動モータ(穿孔駆動部、押し出し駆動部)
71 穿孔カムワンウェイクラッチ
80 屑押し出し部材
80a 屑押し出し部材先端
82 押し出しレバー
85 押し出しカム(押し出し移動部材)
86 押し出しカムホームポジション(収納位置)
87 押し出しカム下端位置(押し出し位置)
88 押し出しカムワンウェイクラッチ
89 押し出しレバースプリング
123 中折りシート一括穿孔制御部(穿孔制御部)
Claims (8)
- シートに穿孔処理を施す装置であって、
シートを載置する載置台と、
前記載置台に載置されたシートに穿孔する内部中空の穿孔部材と、
前記穿孔部材をシートに穿孔する穿孔位置とこれから退避した退避位置との間で移動させる穿孔移動部材と、
前記穿孔移動部材を駆動する穿孔駆動部と、
前記穿孔部材の中空内部に配置され、この中空内部に残留した穿孔屑を押し出す屑押し出し部材と、
前記屑押し出し部材を前記穿孔部材の前記中空内部から押し出す押し出し位置と前記中空内部に収納する収納位置との間で移動させる押し出し移動部材と、
前記押し出し移動部材を駆動する押し出し駆動部とを備え、
前記穿孔駆動部と前記押し出し駆動部は、単一の駆動モータからなり、この駆動モータの回転方向の切り替えにより、上記穿孔移動部材で穿孔部材を移動するか上記押し出し移動部材で前記屑押し出し部材を移動するかを選択することを特徴とするシート穿孔装置。 - 前記駆動モータは、一方向の回転で前記穿孔移動部材により前記穿孔部材を穿孔位置に移動してシートに穿孔した後、他方向の回転で前記押し出し移動部材により前記屑押し出し部材を押し出し位置に移動して穿孔屑を押し出すことを特徴とする請求項1に記載のシート穿孔装置。
- 上記駆動モータは、他方向への回転で前記屑押し出し部材を移動して前記穿孔部材から穿孔屑を押し出した後、前記押し出し移動部材により前記屑押し出し部材を中空内部の収納位置に復帰させ、その後前記駆動モータの一方向への回転で穿孔移動部材を移動して前記穿孔部材を退避位置に復帰させる請求項2に記載のシート穿孔装置。
- 上記穿孔移動部材及び前記押し出し移動部材のそれぞれは、偏心カムからなる請求項3に記載のシート穿孔装置。
- 上記穿孔駆動部と前記押し出し駆動部をなす前記単一の駆動モータは、シートの搬送パス上に設けられ、シートの受入れガイドを有するユニットベースに固定されていることを特徴とする請求項4に記載のシート穿孔装置。
- シートに穿孔処理を施す装置であって、
シートを載置する載置台と、
この載置台に載置されたシートに穿孔する内部中空で筒状の穿孔部材と、
この穿孔部材をシートに穿孔する穿孔位置とこれから退避した退避位置との間で移動させる穿孔移動部材と、
この穿孔移動部材を駆動する穿孔駆動部と、
上記穿孔部材の中空内部に配置され、中空内部に残留した穿孔屑を押し出す屑押し出し部材と、
この屑押し出し部材を穿孔部材の中空内部から押し出す押し出し位置と中空内部に収納する収納位置との間で移動させる押し出し移動部材と、
この押し出し移動部材を駆動する押し出し駆動部とを備え、
前記穿孔駆動部と前記押し出し駆動部は、単一の駆動モータからなり、この駆動モータの回転方向の切り替えにより、上記穿孔移動部材で穿孔部材を移動するか上記押し出し移動部材で前記屑押し出し部材を移動するかを選択するように構成され、
前記駆動モータの一方向の回転で、前記穿孔移動部材を移動して穿孔部材でシートに穿孔し、その後の他方向への回転で前記押し出し移動部材を移動して前記屑押し出し部材により穿孔屑を前記穿孔部材から押し出し、復帰時には引き続く他方向の回転で前記押し出し移動部材を移動して前記屑押し出し部材を前記穿孔部材の前記収納位置に移動し、その後の一方向の回転で前記穿孔移動部材により前記穿孔部材を退避位置に復帰するようにしたことを特徴とするシート穿孔装置。 - シートを束として集積するスタッカ部と、集積したシートに折り処理を施す折り処理部と、
この折り処理部の下流側に、前記請求項1ないし請求項6の何れか1項に記載のシート穿孔装置を配置したことを特徴とするシート処理装置。 - 順次シート上に画像形成する画像形成手段と、
この画像形成手段からのシートに所定の処理を施すシート処理装置とから構成され、
このシート処理装置は、前記請求項1ないし6の何れか1項に記載のシート穿孔装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
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