JP7268416B2 - 搬送装置、定着装置、及び画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、搬送装置、定着装置、及び画像形成装置に関する。
特許文献1には、対となって配置された第1定着ロールと第2定着ロールからなり、少なくとも一方が加熱ロールであり、かつ、少なくとも一方の定着ロールの表層が交換可能である定着ロール対と、貼着部材を備える貼着手段と、記録媒体および前記貼着手段の少なくとも一方を帯電させる帯電手段と、記録媒体の搬送方向先端部を把持部によって貼着手段に物理的に固定する固定手段とを有し、帯電手段により、貼着部材と記録媒体とを静電吸着させ、かつ固定手段により、記録媒体を貼着手段に固定させた後に、定着ロール対によって、貼着手段とともに挟持して搬送することにより、画像を定着させる定着装置が開示されている。
特開2006-259223号公報
定着装置等の搬送装置としては、加熱ロール等の第一挟み部と、第一挟み部とで記録媒体を挟む挟み領域を形成し、第一挟み部に対する距離が挟み領域を形成する距離となる第一位置と、第一挟み部に対する距離が該第一位置における距離よりも長い第二位置と、の間を相対移動可能な加圧ロール等の第二挟み部と、記録媒体の前端側を保持する保持部を移動させて該記録媒体を搬送し、保持部を挟み領域を通過させる搬送部と、を有する構成が考えられる。
当該構成において、第二挟み部を第一位置から第二位置への相対移動を開始してから第一位置へ相対移動させるまでの期間の中央点が、保持部による記録媒体の保持位置が挟み領域を通過する期間の中央点と一致する場合では、第一挟み部と第二挟み部とで記録媒体を挟むタイミングが遅くなる。
本発明は、第二挟み部を第一位置から第二位置への相対移動を開始してから第一位置へ相対移動させるまでの期間の中央点が、保持位置が挟み領域を通過する期間の中央点と一致する構成に比べ、第一挟み部と第二挟み部とで記録媒体を挟むタイミングを早めることを目的とする。
第1態様は、第一挟み部と、外面が前記第一挟み部の外面に接触することで前記第一挟み部とで記録媒体を挟む挟み領域を形成し、前記第一挟み部に対する距離が前記挟み領域を形成する距離となる第一位置と、前記第一挟み部に対する距離が該第一位置における距離よりも長い第二位置と、の間を相対移動可能な第二挟み部と、記録媒体の前端側を保持する保持部を有し、該保持部を移動させて該記録媒体を搬送し、該保持部で記録媒体を保持したまま該記録媒体及び該保持部を前記挟み領域を通過させる搬送部と、前記保持部による前記記録媒体の保持位置が前記挟み領域に進入する前に前記第二挟み部を前記第一位置から前記第二位置への相対移動が開始させてから、前記保持位置が前記挟み領域に進入した後に前記第一位置へ相対移動させるまでの期間の中央点が、前記保持位置が前記挟み領域を通過する期間の中央点に対して先行するように、前記第二挟み部を相対移動させる移動機構と、を備える。
第2態様では、前記移動機構は、前記保持位置が前記挟み領域から退出する前に、前記第一位置へ相対移動させる。
第3態様は、第一挟み部と、外面が前記第一挟み部の外面に接触することで前記第一挟み部とで記録媒体を挟む挟み領域を形成し、前記第一挟み部に対する距離が前記挟み領域を形成する距離となる第一位置と、前記第一挟み部に対する距離が該第一位置における距離よりも長い第二位置と、の間を相対移動可能な第二挟み部と、記録媒体の前端側を保持する保持部を有し、該保持部を移動させて該記録媒体を搬送し、該保持部で記録媒体を保持したまま該記録媒体及び該保持部を前記挟み領域を通過させる搬送部と、前記保持部が前記挟み領域に進入する前に前記第二挟み部を前記第一位置から前記第二位置への相対移動が開始させてから、前記保持部が前記挟み領域に進入した後に前記第一位置へ相対移動させるまでの期間の中央点が、前記保持部が前記挟み領域を通過する期間の中央点に対して先行するように、前記第二挟み部を相対移動させる移動機構と、を備える。
第4態様では、前記移動機構は、前記保持部が前記挟み領域から退出する前に、前記第一位置へ相対移動させる。
第5態様は、回転し、外面の一部に凹部を有する第一挟み部と、外面が前記第一挟み部の外面に接触することで前記第一挟み部とで記録媒体を挟む挟み領域を形成し、前記第一挟み部に対する距離が前記挟み領域を形成する距離となる第一位置と、前記第一挟み部に対する距離が該第一位置における距離よりも長い第二位置と、の間を相対移動可能な第二挟み部と、記録媒体の前端側を保持する保持部を有し、該保持部を前記凹部に収容した状態で前記第一挟み部の回転方向へ移動させて該記録媒体を搬送し、該保持部で記録媒体を保持したまま該記録媒体及び該保持部を前記挟み領域を通過させる搬送部と、前記凹部が前記挟み領域に進入する前に前記第二挟み部を前記第一位置から前記第二位置への相対移動が開始させてから、前記凹部が前記挟み領域に進入した後に前記第一位置へ相対移動させるまでの期間の中央点が、前記凹部が前記挟み領域を通過する期間の中央点に対して先行するように、前記第二挟み部を相対移動させる移動機構と、を備える。
第6態様では、前記移動機構は、前記凹部が前記挟み領域から退出する前に、前記第一位置へ前記第二挟み部を相対移動させる。
第7態様では、前記移動機構は、前記挟み領域に位置する前記保持部に対して非接触である前記第一位置へ前記第二挟み部を相対移動させる。
第8態様では、前記第二挟み部は、前記挟み領域に対する搬送方向の一方側を支点に前記第一位置と前記第二位置との間を相対移動可能とされ、前記移動機構は、前記第二挟み部の前記挟み領域に対する搬送方向の他方側に設けられたカムフォロアと、前記第一挟み部に設けられ、前記カムフォロアに接触し前記第一挟み部の回転に伴って前記第二挟み部を相対移動させるカムと、を有する。
第9態様では、前記挟み領域に対する搬送方向の上流側に前記支点が配置され、前記カムフォロアは、前記第二挟み部の前記挟み領域に対する搬送方向の下流側に設けられている。
第10態様では、前記移動機構は、単位時間あたりの前記第一位置から前記第二位置への相対移動量よりも、単位時間あたりの前記第二位置から前記第一位置への相対移動量が小さい。
第11態様は、前記第一挟み部が、加圧ロールであり、前記第二挟み部が、加熱ロールである搬送装置としての定着装置である。
第12態様は、記録媒体に画像を転写する転写部と、前記記録媒体に転写された画像を該記録媒体に定着する第11態様に記載の定着装置と、を備える。
第1態様の構成によれば、第二挟み部を第一位置から第二位置への相対移動を開始してから第一位置へ相対移動させるまでの期間の中央点が、保持位置が挟み領域を通過する期間の中央点と一致する構成に比べ、第一挟み部と第二挟み部とで記録媒体を挟むタイミングを早めることができる。
第2態様の構成によれば、移動機構が、保持位置が挟み領域から退出した後に、第一位置へ相対移動させる構成に比べ、第一挟み部と第二挟み部とで記録媒体を挟む範囲が広くなる。
第3態様の構成によれば、第二挟み部を第一位置から第二位置への相対移動を開始してから第一位置へ相対移動させるまでの期間の中央点が、保持部が挟み領域を通過する期間の中央点と一致する構成に比べ、第一挟み部と第二挟み部とで記録媒体を挟むタイミングを早めることができる。
第4態様の構成によれば、移動機構が、保持部が挟み領域から退出した後に、第一位置へ相対移動させる構成に比べ、第一挟み部と第二挟み部とで記録媒体を挟む範囲が広くなる。
第5態様の構成によれば、第二挟み部を第一位置から第二位置への相対移動を開始して第一位置へ相対移動させるまでの期間の中央点が、凹部が挟み領域を通過する期間の中央点と一致する構成に比べ、第一挟み部と第二挟み部とで記録媒体を挟むタイミングを早めることができる。
第6態様の構成によれば、移動機構が、凹部が挟み領域から退出した後に、第一位置へ相対移動させる構成に比べ、第一挟み部と第二挟み部とで記録媒体を挟む範囲が広くなる。
第7態様の構成によれば、移動機構は、挟み領域に位置する保持部に接触する第一位置へ相対移動させる構成に比べ、第二挟み部と保持部との干渉が抑制される。
第8態様の構成によれば、支点とカムフォロアとが挟み領域に対する搬送方向の一方側に配置された構成に比べ、小さい荷重で第二挟み部を移動させることができる。
第9態様の構成によれば、カムフォロアが第二挟み部の挟み領域に対する搬送方向の上流側に設けられている構成に比べ、カムフォロアが、第二挟み部の挟み領域に対する搬送方向の上流側に配置された部材と干渉することが抑制される。
第10態様の構成によれば、移動機構における単位時間当たりの第一位置から第二位置への相対移動量よりも、移動機構における単位時間当たりの第二位置から第一位置への相対移動量が大きい構成に比べ、第二挟み部を第一挟み部から素早く離間させ、第二挟み部を第一挟み部へゆっくり接近させることができる。
第11態様の構成によれば、第二挟み部を第一位置から第二位置への相対移動を開始してから第一位置へ相対移動させるまでの期間の中央点が、保持位置が挟み領域を通過する期間の中央点と一致する構成に比べ、画像を記録媒体に定着可能な範囲を広くできる。
第12態様の構成によれば、第二挟み部を第一位置から第二位置への相対移動を開始してから第一位置へ相対移動させるまでの期間の中央点が、保持位置が挟み領域を通過する期間の中央点と一致する構成に比べ、画像を記録媒体に形成可能な範囲を広くできる。
本実施形態に係る画像形成装置を示す概略図である。 本実施形態に係る二次転写体を示す斜視図である。 本実施形態に係る画像形成装置の二次転写部分を拡大して示す側面図である。 本実施形態に係る定着装置の一部を示す正面図である。 本実施形態に係る定着装置の一部を示す側面図である。 本実施形態に係る定着装置の一部を示す斜視図である。 図4に示される定着装置において、加熱ロールが退避位置に位置する状態を示す正面図である。 本実施形態に係るグリッパを示す斜視図である。 本実施形態に係る加熱ロールと加圧ロールとの位置関係を模式的に示す正面図である。 本実施形態に係る加熱ロールと加圧ロールとの位置関係を模式的に示す正面図である。 本実施形態に係る加熱ロールと加圧ロールとの位置関係を模式的に示す正面図である。 本実施形態に係る加熱ロールと加圧ロールとの位置関係を模式的に示す正面図である。 本実施形態に係るカムを示す図である。 時間経過(横軸)と、加熱ロールと加圧ロールとの位置関係(縦軸)と、の関係を示す図である。 変形例に係る加熱ロールと加圧ロールとの位置関係を模式的に示す正面図である。
以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。
(画像形成装置10)
本実施形態に係る画像形成装置10の構成を説明する。図1は、本実施形態に係る画像形成装置10の構成を示す概略図である。
図1に示される画像形成装置10は、記録媒体に画像を形成する画像形成装置の一例である。具体的には、画像形成装置10は、記録媒体Pにトナー像(画像の一例)を形成する電子写真式の画像形成装置である。さらに具体的には、画像形成装置10は、画像形成部14と、定着装置16と、を備えている。以下、画像形成装置10の各部(画像形成部14、及び定着装置16)について説明する。
(画像形成部14)
画像形成部14は、トナー像を記録媒体Pに形成する機能を有している。具体的には、画像形成部14は、トナー像形成部22と、転写装置17と、を有している。
(トナー像形成部22)
図1に示されるトナー像形成部22は、トナー像を形成する機能を有している。このトナー像形成部22は、色ごとにトナー像を形成するように複数備えられている。本実施形態では、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の計4色のトナー像形成部22が設けられている。図1に示す(Y)、(M)、(C)、(K)は、上記各色に対応する構成部分を示している。
なお、各色のトナー像形成部22は、用いるトナーを除き同様に構成されているので、各色のトナー像形成部22を代表して、図1ではトナー像形成部22(Y)の各部に符号を付している。
各色のトナー像形成部22は、具体的には、一方向(例えば、図1における反時計回り方向)に回転する感光体ドラム32(感光体)を有している。さらに、各色のトナー像形成部22は、帯電器23と、露光装置36と、現像装置38と、除去装置40と、を有している。
各色のトナー像形成部22では、帯電器23が、感光体ドラム32を帯電させる。さらに、露光装置36が、帯電器23によって帯電された感光体ドラム32を露光して、感光体ドラム32に静電潜像を形成する。また、現像装置38が、露光装置36によって感光体ドラム32に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する。そして、除去装置40が、後述の転写ベルト24へのトナー像の転写後に感光体ドラム32に残留したトナーを除去する。
(転写装置17)
図1に示される転写装置17は、トナー像形成部22で形成されたトナー像を記録媒体Pに転写する装置である。具体的には、転写装置17は、各色の感光体ドラム32のトナー像を、中間転写体としての転写ベルト24に重ねて一次転写し、該重ねられたトナー像を二次転写位置T2(後述の転写ニップ領域28A)で記録媒体Pに二次転写する。さらに具体的には、転写装置17は、図1に示されるように、転写ベルト24と、一次転写ロール26と、二次転写体27と、帯電器60と、を備えている。
(一次転写ロール26)
図1に示される一次転写ロール26は、各色の感光体ドラム32のトナー像を、感光体ドラム32と一次転写ロール26との間の一次転写位置T1にて転写ベルト24に転写させるロールである。本実施形態では、一次転写ロール26と感光体ドラム32との間に一次転写電界が印加されることで、感光体ドラム32に形成されたトナー像が、一次転写位置T1にて転写ベルト24に転写される。
(転写ベルト24)
図1に示される転写ベルト24は、各色の感光体ドラム32からトナー画像が外周面に転写される。具体的には、転写ベルト24は、以下のように構成されている。転写ベルト24は、図1に示されるように、環状を成している。さらに、転写ベルト24は、駆動ロール42D、巻掛ロール42E、42Fを含む複数のロール42に巻き掛けられて姿勢が決められている。転写ベルト24は、例えば、複数のロール42のうち、駆動ロール42Dが、駆動部(図示省略)によって回転駆動することで、予め定められた矢印A方向(以下、ベルト周回方向Aという)へ周回する。なお、巻掛ロール42E、42Fの具体的な構成については、後述する。
(二次転写体27)
二次転写体27は、記録媒体に画像を転写する転写部の一例である。二次転写体27は、具体的には、図2に示されるように、転写胴28と、一対のスプロケット29と、を有している。転写胴28は、図3に示されるように、転写ベルト24の外周面とで記録媒体Pを挟む挟み領域としての転写ニップ領域28Aを有している。なお、図3では、記録媒体Pを簡略化し、一部を示している。
転写ニップ領域28Aは、転写ベルト24が転写胴28に巻き掛けられることで形成されている。転写ニップ領域28Aは、転写ベルト24と転写胴28とが接触する接触領域ともいえる。そして、転写ニップ領域28Aが、転写ベルト24から記録媒体Pにトナー像が転写される二次転写位置T2とされている。また、転写胴28は、転写ニップ領域28Aにおいて転写ベルト24との間に記録媒体Pを挟んで搬送する。
一対のスプロケット29は、図2に示されるように、転写胴28の軸方向両端側に配置されている。換言すれば、一対のスプロケット29の間に転写胴28が設けられている。さらに、一対のスプロケット29は、転写胴28の同軸上に配置されており、転写胴28と一体に回転する構成とされている。二次転写体27は、駆動部(図示省略)によって回転駆動される。
さらに、転写胴28の外周には、搬送部15の後述のグリッパ54及び取付部材55が収容される1つの凹部28Dが形成されている。なお、凹部28Dは、後述のチェーン52の周回方向Cに沿ったグリッパ54の配置間隔に応じて、複数形成されていてもよい。
(帯電器60)
帯電器60は、図3に示されるように、転写ベルト24の内側で転写胴28に対向するように配置されている。具体的には、帯電器60は、コロナ放電によりトナー画像を転写ベルト24のトナー画像を転写する帯電器(いわゆるコロトロン型帯電器)である。
帯電器60は、さらに具体的には、放電ワイヤ60Aと、ケース62(筐体)と、を有している。放電ワイヤ60Aは、転写胴28の軸方向に沿って長さを有する線状とされている。
ケース62は、放電ワイヤを囲んでいる。具体的には、ケース62は、箱状に形成されると共に、転写胴28側(すなわち下方側)に開口部62Cを有している。
具体的には、ケース62は、放電ワイヤ60Aに対する転写胴28とは反対側に配置された第一壁62Aと、放電ワイヤ60Aに対するベルト周回方向Aの上流側及び下流側に配置された一対の第二壁62Bと、を有している。さらに、ケース62は、放電ワイヤ60Aの長さ方向両端側に配置された第三壁(図示省略)を有している。
帯電器60では、放電ワイヤ60Aに電圧が印加されて放電することにより、記録媒体Pが転写ベルト24及び転写胴28に静電吸着される。また、帯電器60では、放電ワイヤ60Aの放電により、転写ベルト24を帯電させて、転写ベルト24に重ねられたトナー像を転写ニップ領域28A(二次転写位置T2)にて転写ベルト24から記録媒体Pへ転写する。
(巻掛ロール42E、42F)
図1及び図3に示される巻掛ロール42E、42Fは、転写ベルト24の内側で転写ベルト24が巻き掛けられた一対の巻掛ロールである。具体的には、巻掛ロール42E、42Fは、帯電器60に対するベルト周回方向Aの上流側及び下流側に配置されている。さらに、転写ベルト24における巻掛ロール42E、42Fに巻き掛けた巻掛部分43E、43Fの両方は、転写胴28から離間している。
(定着装置16)
図1に示される定着装置16は、転写胴28によって記録媒体Pに転写されたトナー像を該記録媒体Pに定着する装置である。さらに具体的には、定着装置16は、図1に示されるように、加圧部材としての加圧体67と、加熱部材としての加熱ロール68と、搬送部15と、支持体70(図4及び図5参照)と、移動機構80(図4及び図5参照)と、を有している。
(加圧体67)
加圧体67は、図6に示されるように、加圧ロール69と、一対のスプロケット19と、を有している。加圧ロール69は、第一挟み部の一例である。具体的には、加圧ロール69は、加熱ロール68との間に記録媒体Pを挟んで記録媒体Pを加圧する機能を有している。加圧ロール69は、具体的には、図4、図5及び図6に示されるように、軸部69Aと、軸部69Aの外周に形成されたロール部69Bと、を有している。
一対のスプロケット19は、図6に示されるように、加圧ロール69の軸方向両端側に配置されている。換言すれば、一対のスプロケット19の間に加圧ロール69が設けられている。さらに、一対のスプロケット19は、加圧ロール69の同軸上に配置されており、加圧ロール69と一体に回転する構成とされている。
具体的には、一対のスプロケット19は、図5に示されるように、加圧ロール69のロール部69Bの軸方向外側において、軸部69Aに固定されている。なお、軸方向外側とは、軸方向中央から軸方向両端へ向かう方向側をいう。また、図5では、一対のスプロケット19のうち、一方のスプロケット19のみを図示している。また、図4及び図7では、スプロケット19の図示を省略している。
加圧ロール69は、例えば、駆動部(図示省略)によって軸部69Aを通じて、図4及び図6に示される矢印E方向へ回転駆動される。さらに、加圧ロール69の外周には、図6に示されるように、搬送部15のグリッパ54及び取付部材55が収容される1つの凹部69Dが形成されている。この凹部69Dは、図4及び図6に示されるように、加圧ロール69の径方向外側に開口している。凹部69Dは、加圧ロール69の回転方向下流端に角部69F(以下、前端エッジ69Fという)を有している。また、凹部69Dは、加圧ロール69の回転方向上流端に角部69R(以下、後端エッジ69Rという)を有している。
なお、凹部69Dは、後述のチェーン52の周回方向Cに沿ったグリッパ54の配置間隔に応じて、複数形成されていてもよい。
(加熱ロール68)
図4に示される加熱ロール68は、第二挟み部の一例である。加熱ロール68は、記録媒体Pを加熱する機能を有している。加熱ロール68は、具体的には、図4、図5及び図6に示されるように、軸部68Aと、軸部68Aの外周に形成されたロール部68Bと、を有している。
加熱ロール68は、ロール部68Bの外周面(外面の一例)が、加圧ロール69のロール部69Bの外周面(外面の一例)に接触することで、加圧ロール69とで記録媒体Pを挟む定着ニップ領域61(挟み領域の一例)を形成している。
(支持体70)
図5に示される支持体70は、加圧体67及び加熱ロール68を支持する機能を有している。具体的には、支持体70は、図5に示されるように、第一フレーム71と、一対の第二フレーム72と、底壁73と、を有している。なお、図5では、一対の第二フレーム72のうち、一方の第二フレーム72のみを図示している。
底壁73は、加圧体67に対する下側に配置されている。この底壁73は、上下方向に厚みを有する板状に形成されている。
第一フレーム71は、一対の側壁71Aと、連結壁71Bと、を有している。一対の側壁71Aは、加熱ロール68の軸方向両端側に配置されている。なお、図5では、一対の側壁71Aのうち、一方の側壁71Aのみを図示している。
側壁71Aは、図4に示されるように、加圧ロール69に対する上側に配置されている。さらに、側壁71Aは、加熱ロール68の軸方向視にて、定着ニップ領域61に対する搬送方向の上流側に向かって、チェーン52に沿って延び(図6参照)、定着ニップ領域61に対する搬送方向の下流側に向かって加圧ロール69の周方向に沿って延びている(図4参照)。
連結壁71Bは、図5に示されるように、一対の側壁71Aの一方から他方へ加熱ロール68の軸方向に沿って延びている。この連結壁71Bは、一対の側壁71Aの上部同士を連結している。
一対の側壁71Aは、加熱ロール68を回転可能に支持している。一対の側壁71Aの各々の外面71Gには、後述のカムフォロア82が設けられている。なお、側壁71Aの外面71Gとは、一対の側壁71Aが対向する内面71Nとは、反対側の面である。
一対の第二フレーム72は、一対の側壁71Aの外側で、底壁73から上方へ延びるように底壁73に設けられている。一対の側壁71Aの外側とは、一対の側壁71Aが対向する側(図5の矢印TA)とは反対方向側である。換言すれば、一対の第二フレーム72は、加圧体67及び加熱ロール68の軸方向両端側に配置されている。第二フレーム72は、加圧ロール69の軸方向に厚みを有する板状に形成されている。
さらに、一対の第二フレーム72は、加圧ロール69を回転可能に支持している。具体的には、一対の第二フレーム72は、加圧ロール69の軸部69Aを軸方向両端側で回転可能に支持している。さらに具体的には、一対の第二フレーム72は、加圧ロール69の軸部69Aを、ロール部69Bの軸方向外側(具体的には、後述のカム84の軸方向外側)で回転可能に支持している。
さらに、一対の第二フレーム72は、回転軸75を介して、回転軸75の軸周りに回転可能に第一フレーム71を支持している。回転軸75は、図4に示されるように、定着ニップ領域61に対する搬送方向の上流側に配置されている。なお、「定着ニップ領域61に対する搬送方向上流側」は、「挟み領域に対する搬送方向の一方側」の一例である。
一対の第二フレーム72は、具体的には、加熱ロール68が、図4及び図9に示されるニップ位置(第一位置の一例)と図7及び図10に示される退避位置(第二位置の一例)との間を移動可能に、第一フレーム71を定着ニップ領域61に対する搬送方向の上流側に支持している。
すなわち、加熱ロール68は、定着ニップ領域61に対する搬送方向の上流側を支点に、図4及び図9に示されるニップ位置と図7及び図10に示される退避位置との間を移動可能とされている。ニップ位置は、加圧ロール69に対する加熱ロール68の距離が定着ニップ領域61を形成する距離となる位置である。退避位置は、加圧ロール69に対する加熱ロール68の距離がニップ位置における距離よりも長い位置である。加圧ロール69に対する加熱ロール68の距離とは、具体的には、加圧ロール69と加熱ロール68との軸間距離である。
また、加熱ロール68がニップ位置に位置するように、第一フレーム71は、バネ等の弾性部材の弾性力により、押され又は引っ張られている。すなわち、加熱ロール68は、ニップ位置へ向けて、押され又は引っ張られている。
そして、定着装置16では、加熱ロール68及び加圧ロール69によって、記録媒体Pを加熱及び加圧することで、記録媒体Pに形成されたトナー像を該記録媒体Pに定着する。
(搬送部15)
図1~図3及び図6に示される搬送部15は、記録媒体Pを搬送する機能を有している。具体的には、搬送部15は、記録媒体Pを搬送して転写ニップ領域28A(図3参照)及び定着ニップ領域61を通過させる機能を有している。
さらに具体的には、搬送部15は、図1及び図2に示されるように、一対のチェーン52と、グリッパ54と、を有している。グリッパ54は、記録媒体の前端側を保持する保持部の一例である。なお、図1及び図3では、チェーン52及びグリッパ54を簡略化して示している。
一対のチェーン52は、図1に示されるように、環状に形成されている。この一対のチェーン52は、図2及び図6に示されるように、装置奥行方向(図2のD方向)に間隔をおいて配置されている。この一対のチェーン52は、それぞれ、二次転写体27が有する一対のスプロケット29(図2参照)と、加圧体67が有する一対のスプロケット19(図6参照)と、に巻き掛けられている。そして、一対のスプロケット29を有する二次転写体27、及び、一対のスプロケット19を有する加圧体67が回転することで、チェーン52が周回方向C(図1、図2及び図6の矢印C方向)へ周回する構成とされている。
一対のチェーン52には、図2及び図6に示されるように、グリッパ54が取り付けられた取付部材55が装置奥行方向に沿って掛け渡されている。取付部材55は、チェーン52の周方向(周回方向C)に沿って予め定められた間隔で複数が一対のチェーン52に固定されている。
グリッパ54は、図2及び図6に示されるように、装置奥行方向に沿って予め定められた間隔で複数が取付部材55に取り付けられている。換言すれば、グリッパ54は、取付部材55を介して、チェーン52に取り付けられている。このグリッパ54は、記録媒体Pの前端部を保持する機能を有している。具体的には、グリッパ54は、図8に示されるように、爪54Aと爪台54Bとを有している。グリッパ54では、爪54Aと爪台54Bとの間に記録媒体Pの前端部を挟むことで記録媒体Pを保持する構成とされている。換言すれば、グリッパ54は、記録媒体Pを厚み方向に挟持する挟持部の一例ともいえる。
さらに具体的には、グリッパ54は、記録媒体Pの画像領域外において、記録媒体Pの前端部を保持する。記録媒体Pの画像領域とは、記録媒体Pにおいて、トナー像が転写される領域である。なお、グリッパ54は、例えば、爪54Aが爪台54Bに対してバネ等により押し付けられる共に、カム等の作用により爪54Aが爪台54Bに対して開閉される。
そして、搬送部15では、記録媒体Pが収容された収容部(図示省略)から送られた記録媒体Pの前端部を、図8に示されるように、グリッパ54で保持する。さらに、搬送部15では、グリッパ54が記録媒体Pの前端部を保持した状態でチェーン52が周回方向Cへ周回することで、グリッパ54を移動させて記録媒体Pを搬送し、グリッパ54で記録媒体Pを保持したまま、グリッパ54と共に転写ニップ領域28Aを通過させる。
なお、チェーン52がスプロケット29に巻き掛けられた部分では、グリッパ54は、転写胴28の凹部28Dに収容された状態で、転写胴28と一体に転写胴28の回転方向へ移動する。
さらに、搬送部15では、記録媒体Pを、転写ニップ領域28Aを通過させた後、さらに、グリッパ54で記録媒体Pを保持したまま、グリッパ54と共に定着ニップ領域61を通過させる。なお、チェーン52がスプロケット19に巻き掛けられた部分では、グリッパ54は、加圧ロール69の凹部69Dに収容された状態で、加圧ロール69と一体に加圧ロール69の回転方向へ移動する。
(移動機構80)
図4及び図5に示される移動機構80は、加熱ロール68を加圧ロール69に対して相対移動させる移動機構の一例である。具体的には、移動機構80は、加熱ロール68を移動させる機構である。さらに具体的には、移動機構80は、図4及び図5に示されるように、カムフォロア82と、カム84と、を有している。
カムフォロア82は、第一フレーム71における一対の側壁71Aの各々の外面71Gに設けられている。具体的には、カムフォロア82は、図5に示されるように、側壁71Aの外面71Gから側壁71Aの外側へ突出する軸部83の先端部に回転可能に支持されている。
さらに具体的には、カムフォロア82は、定着ニップ領域61に対する搬送方向の下流側に設けられている。なお、「定着ニップ領域61に対する搬送方向下流側」は、「挟み領域に対する搬送方向の他方側」の一例である。カムフォロア82は、加熱ロール68に対して、加圧ロール69の回転方向下流側に配置されているともいえる。すなわち、カムフォロア82は、加熱ロール68に対して、加圧ロール69における予め定められた回転角度分、加圧ロール69の回転方向下流側にずれている。
カムフォロア82は、図4に示されるように、加熱ロール68の軸方向視にて、円形状とされた円盤状に形成されている。このカムフォロア82は、加熱ロール68の外径及び加圧ロール69の外径よりも小さい外径を有している。なお、図4及び図5では、一対のカムフォロア82のうち、一方のカムフォロア82のみを図示している。
一方、カム84は、図4及び図5に示されるように、加圧ロール69に設けられている。具体的には、カム84は、加圧ロール69の軸部69Aの両端部に設けられている。さらに具体的には、図5に示されるように、カム84は、加圧ロール69の軸部69Aにおけるスプロケット19と第二フレーム72との間に固定されている。なお、図4及び図5では、一対のカム84のうち、一方のカム84のみを図示している。
カム84は、加圧ロール69の凹部69Dに対して、加圧ロール69の回転方向下流側に配置されている。すなわち、カム84は、加圧ロール69の凹部69Dに対して、加圧ロール69における予め定められた回転角度分、加圧ロール69の回転方向下流側にずれている。このずれ量は、カムフォロア82の加熱ロール68に対するずれ量に対応している。
カム84は、加圧ロール69と一体に回転し、カムフォロア82に対向する位置(図4における左斜め上側の位置)において、カムフォロア82と接触する。カム84は、図13に示されるように、加圧ロール69の回転軸69Pからの距離が異なるカム面84Xを有している。
カム面84Xは、部分84Bにおいて、加圧ロール69の回転軸69Pからの距離が最長とされている。すなわち、カム面84Xは、部分84Bにおいて、加圧ロール69の径方向外側に最も張り出している。
また、部分84Bから部分84Aに向かって、加圧ロール69の回転軸69Pからの距離が徐々に短くなる。なお、部分84Aは、部分84Bに対する加圧ロール69の回転方向下流側に配置された部分である。さらに、部分84Bから部分84Cに向かって、加圧ロール69の回転軸69Pからの距離が徐々に短くなる。なお、部分84Cは、部分84Bに対する加圧ロール69の回転方向上流側に配置された部分である。部分84Bから部分84Cまでの加圧ロール69の周方向に沿った長さは、部分84Bから部分84Aまでの加圧ロール69の周方向に沿った長さよりも短い。したがって、カム面84Xの部分84Bから部分84Cまでの傾きの平均は、カム面84Xの部分84Bから部分84Aまで傾きの平均よりも小さい。部分84Cから部分84Dまでの間は、加圧ロール69の回転軸69Pからの距離は一定である。なお、部分84Dは、部分84Cに対する加圧ロール69の回転方向上流側に配置された部分である。
そして、カム84は、加圧ロール69の回転に伴って、カム面84Xがカムフォロア82に接触し、加熱ロール68をニップ位置と退避位置との間を移動させる。具体的には、加熱ロール68は、カムフォロア82に対するカム84の接触位置が変化することにより、以下のように動作する。
加熱ロール68は、加圧ロール69の凹部69Dが定着ニップ領域61に進入する前に、ニップ位置から退避位置への移動を開始する(以下、この時点を開始点A1という)。なお、図9は、開始点A1における加熱ロール68と加圧ロール69との位置関係を示している。また、開始点A1において、カム84は、図13における部分84Aでカムフォロア82に接触する。
当該開始点において、図9に示されるように、グリッパ54も定着ニップ領域61に進入する前の状態にある。したがって、加熱ロール68は、グリッパ54が定着ニップ領域61に進入する前に、加熱ロール68は、ニップ位置から退避位置への移動を開始するともいえる。
さらに、凹部69Dが定着ニップ領域61への進入を開始する際に、加熱ロール68は、退避位置に位置する(図10参照)。すなわち、凹部69Dの前端エッジ69Fが定着ニップ領域61への進入を開始する際に、加熱ロール68は、退避位置に位置する。
なお、図10は、凹部69Dが定着ニップ領域61への進入を開始する時点(以下、進入時点B1という)における加熱ロール68と加圧ロール69との位置関係を示している。また、進入時点B1において、カム84は、図13における部分84Bでカムフォロア82に接触する。なお、加熱ロール68が加圧ロール69に対して非接触である状態における定着ニップ領域61とは、加熱ロール68が加圧ロール69に接触した場合に定着ニップ領域61が形成される場所又は範囲を意味している。
グリッパ54は、凹部69Dに遅れて定着ニップ領域61に進入するため、当該進入時点B1において、グリッパ54は、図10に示されるように、定着ニップ領域61に進入する前の状態にある。
さらに、図11に示されるように、凹部69Dが定着ニップ領域61に進入した後に、加熱ロール68は、ニップ位置へ移動する(以下、この時点を終了点C1という)。具体的には、加熱ロール68は、凹部69Dが定着ニップ領域61から退出する前に、ニップ位置へ移動する。さらに具体的には、加熱ロール68は、凹部69Dの前端エッジ69Fが定着ニップ領域61を退出した後であって、後端エッジ69Rが定着ニップ領域61に進入する前に、ニップ位置へ移動する。
また、加熱ロール68は、図11に示されるように、グリッパ54が定着ニップ領域61に進入した後に、ニップ位置へ移動するともいえる。具体的には、加熱ロール68は、グリッパ54が定着ニップ領域61から退出する前に、ニップ位置へ移動する。
このニップ位置では、加熱ロール68は、凹部69Dに収容されたグリッパ54に対して非接触である。すなわち、加熱ロール68は、定着ニップ領域61に位置するグリッパ54に対して非接触であるニップ位置へ移動する。
なお、図11は、終了点C1における加熱ロール68と加圧ロール69との位置関係を示している。また、終了点C1において、カム84は、図13における部分84Cでカムフォロア82に接触する。
さらに、加熱ロール68は、ニップ位置に位置した状態を維持する。したがって、凹部69Dの後端エッジ69Rが、定着ニップ領域61に進入する際、及び定着ニップ領域61から退出する際において、加熱ロール68は、ニップ位置に位置している。
また、グリッパ54が定着ニップ領域61から退出する際において、加熱ロール68は、ニップ位置に位置しているともいえる。
なお、図12は、凹部69Dの後端エッジ69Rが定着ニップ領域61から退出する時点(以下、退出時点D1という)における加熱ロール68と加圧ロール69との位置関係を示している。また、退出時点D1において、カム84は、図13における部分84Dでカムフォロア82に接触する。
図14には、時間経過と、加熱ロール68と加圧ロール69との位置関係(具体的には、軸間距離)と、の関係が示されている。なお、図14では、時間経過が横軸に、加熱ロール68と加圧ロール69との位置関係が縦軸に示されている。図14における「R」、「R」、「x」及び「y」は、それぞれ、「加熱ロール68の半径」、「加圧ロール69の半径」、「退避距離」及び「加熱ロール68の弾性層の圧縮量」を示している。また、図14における矢印A1及び矢印C1は、それぞれ、開始点A1及び終了点C1を示している。また、図14における矢印B1及び矢印D1は、それぞれ、進入時点B1及び退出時点D1を示している。なお、図14の横軸を、加圧ロール69の回転角度の変化と捉えてもよい。
加熱ロール68が図9~図12に示されるように移動することで、開始点A1から終了点C1までの期間100の中央点100Aが、図14に示されるように、凹部69Dが定着ニップ領域61を通過する期間200の中央点200Aに対して先行する。
換言すれば、本実施形態では、開始点A1から終了点C1までの期間100の中央点100Aが、凹部69Dが定着ニップ領域61を通過する期間200の中央点200Aに対して先行するように、加熱ロール68は移動する。
さらに、本実施形態では、開始点A1から終了点C1までの期間100の中央点100Aが、グリッパ54が定着ニップ領域61を通過する期間300の中央点300Aに対して先行するように、加熱ロール68は移動する。
さらに、加熱ロール68は、単位時間あたりのニップ位置から退避位置への相対移動量よりも、単位時間あたりの退避位置からニップ位置への相対移動量が小さい。すなわち、図14において、矢印A1から矢印B1までの線LAの傾きよりも、矢印B1から矢印C1までの線LBの傾きが小さい。
(本実施形態に係る作用)
本実施形態では、前述のように、開始点A1から終了点C1までの期間の中央点100Aが、凹部69Dが定着ニップ領域61を通過する期間の中央点200Aに対して先行するように、加熱ロール68は移動する。
ここで、開始点A1から終了点C1までの期間の中央点100Aが、凹部69Dが定着ニップ領域61を通過する期間の中央点200Aと一致する構成(第一比較例)では、例えば、凹部69Dの後端エッジ69Rが定着ニップ領域61を退出した後に加熱ロール68がニップ位置に移動するため、加圧ロール69と加熱ロール68とで記録媒体Pを挟むタイミングが遅くなる。
これに対して、本実施形態では、中央点100Aが中央点200Aに対して先行するように、加熱ロール68は移動するので、例えば、凹部69Dの後端エッジ69Rが定着ニップ領域61を退出する前に加熱ロール68がニップ位置に移動するため、第一比較例に比べ、加圧ロール69と加熱ロール68とで記録媒体Pを挟むタイミングが早くなる。この結果、第一比較例に比べ、記録媒体Pの前端側からトナー像が定着されるため、トナー像を記録媒体Pに定着可能な範囲が広くなる。換言すれば、第一比較例に比べ、トナー像を記録媒体Pに形成可能な範囲が広くなる。
また、本実施形態では、開始点A1から終了点C1までの期間の中央点100Aが、グリッパ54が定着ニップ領域61を通過する期間の中央点300Aに対して先行するように、加熱ロール68は移動する。
ここで、開始点A1から終了点C1までの期間の中央点100Aが、グリッパ54が定着ニップ領域61を通過する期間の中央点300Aと一致する図15に示される構成(第二比較例)では、例えば、凹部69Dの後端エッジ69Rが定着ニップ領域61を退出した後に加熱ロール68がニップ位置に移動するため、加圧ロール69と加熱ロール68とで記録媒体Pを挟むタイミングが遅くなる。
これに対して、本実施形態では、中央点100Aが中央点300Aに対して先行するように、加熱ロール68は移動するので、例えば、凹部69Dの後端エッジ69Rが定着ニップ領域61を退出する前に加熱ロール68がニップ位置に移動するため、第二比較例に比べ、加圧ロール69と加熱ロール68とで記録媒体Pを挟むタイミングが早くなる。
また、本実施形態では、凹部69Dの後端エッジ69Rが定着ニップ領域61を退出する前に加熱ロール68がニップ位置に移動するため、凹部69Dの後端エッジ69Rが定着ニップ領域61を退出した後に加熱ロール68がニップ位置に移動する構成に比べ、加圧ロール69と加熱ロール68とで記録媒体Pを挟む範囲が広くなる。
また、本実施形態では、加熱ロール68は、グリッパ54が定着ニップ領域61から退出する前に、ニップ位置へ移動するため、グリッパ54が定着ニップ領域61を退出した後に加熱ロール68がニップ位置に移動する構成に比べ、加圧ロール69と加熱ロール68とで記録媒体Pを挟む範囲が広くなる。
また、本実施形態では、加熱ロール68は、定着ニップ領域61に位置するグリッパ54に対して非接触であるニップ位置へ移動する。このため、加熱ロール68が、ニップ位置において、定着ニップ領域61に位置するグリッパ54と接触する構成に比べ、加熱ロール68とグリッパ54との干渉が抑制される。
また、本実施形態では、加熱ロール68が、定着ニップ領域61に対する搬送方向の上流側を支点に移動可能とされ、且つ、カムフォロア82は、定着ニップ領域61に対する搬送方向の下流側に設けられている。
このため、支点とカムフォロア82とが定着ニップ領域61に対する搬送方向の一方側に配置された構成に比べ、支点と力点が離れるため、小さい荷重で加熱ロール68が移動される。さらに、カムフォロア82が定着ニップ領域61に対する搬送方向の上流側に設けられている構成に比べ、カムフォロア82が、定着ニップ領域61に対する搬送方向の上流側に配置された部材と干渉することが抑制される。
また、本実施形態では、加熱ロール68は、単位時間あたりのニップ位置から退避位置への相対移動量よりも、単位時間あたりの退避位置からニップ位置への相対移動量が小さい。
これにより、加熱ロール68の単位時間当たりのニップ位置から退避位置への相対移動量よりも、加熱ロール68の単位時間当たりの退避位置からニップ位置への相対移動量が大きい構成に比べ、加熱ロール68を加圧ロール69から素早く離間させ、加熱ロール68を加圧ロール69へゆっくり接近させられる。この結果、加熱ロール68と加圧ロール69との接触による振動が抑制される。
(加熱ロール68の動作の変形例)
前述の実施形態では、図11に示されるように、凹部69Dが定着ニップ領域61に進入した後に、加熱ロール68は、ニップ位置へ移動していたが、これに限られない。
例えば、図15に示されるように、グリッパ54による記録媒体Pの保持位置54Pが、定着ニップ領域61に進入した後に、加熱ロール68が、ニップ位置へ移動する構成であってもよい。この構成では、さらに加熱ロール68は、当該保持位置54Pが定着ニップ領域61から退出する前に、ニップ位置へ移動する。
なお、本構成では、加熱ロール68が、ニップ位置へ移動する時点E1は、図14に示されるように、前述の終了点C1よりも遅延する。
さらに、図14に示されるように、開始点A1から時点E1までの期間500の中央点500Aが、グリッパ54による記録媒体Pの保持位置54Pが定着ニップ領域61を通過する期間400の中央点400Aに対して先行する。
換言すれば、本実施形態では、開始点A1から時点E1までの期間500の中央点500Aが、グリッパ54による記録媒体Pの保持位置54Pが定着ニップ領域61を通過する期間400の中央点400Aに対して先行するように、加熱ロール68は移動する。
このように、本変形例では、中央点500Aが中央点400Aに対して先行するように、加熱ロール68は移動するので、例えば、中央点500Aと中央点400Aとが一致する構成(第三比較例)に比べ、加圧ロール69と加熱ロール68とで記録媒体Pを挟むタイミングが早くなる。この結果、第三比較例に比べ、記録媒体Pの前端側からトナー像が定着されるため、トナー像を記録媒体Pに定着可能な範囲が広くなる。換言すれば、第三比較例に比べ、トナー像を記録媒体Pに形成可能な範囲が広くなる。
(他の変形例)
本実施形態では、加熱ロール68が移動する構成であったが、加圧ロール69が移動する構成であってもよい。すなわち、加熱ロール68が加圧ロール69に対して相対移動する構成であればよい。
また、本実施形態では、回転軸75が、図4に示されるように、定着ニップ領域61に対する搬送方向上流側に配置されていたが、これに限られない。例えば、回転軸75が定着ニップ領域61に対する搬送方向下流側に配置されている構成であってもよい。この場合では、カムフォロア82は、例えば、定着ニップ領域61に対する搬送方向上流側に配置される。
また、本実施形態では、グリッパ54は、記録媒体Pの前端部を保持していたが、これに限られない。例えば、グリッパ54は、記録媒体Pの側端側から記録媒体Pの前端側を保持する構成であってもよい。なお、記録媒体の前端側とは、記録媒体における搬送方向の中央より下流側(前側)の部分である。
また、本実施形態では、搬送装置の一例として、記録媒体Pを搬送する搬送機能と、画像を記録媒体Pに定着する定着機能を有する定着装置を用いたが、これに限られない。搬送装置の一例としては、搬送機能のみを有する装置であってもよいし、定着機能以外の機能と搬送機能とを有する装置であってもよい。
本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、その主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形、変更、改良が可能である。例えば、上記に示した変形例は、適宜、複数を組み合わせて構成してもよい。
10 画像形成装置
14 画像形成部
15 搬送部
16 定着装置
27 二次転写体(転写部の一例)
54 グリッパ(保持部の一例)
54P 保持位置
68 加熱ロール(第二挟み部の一例)
69 加圧ロール(第一挟み部の一例)
69D 凹部
80 移動機構
82 カムフォロア
84 カム

Claims (8)

  1. 第一挟み部と、
    外面が前記第一挟み部の外面に接触することで前記第一挟み部とで記録媒体を挟む挟み領域を形成し、前記第一挟み部に対する距離が前記挟み領域を形成する距離となる第一位置と、前記第一挟み部に対する距離が該第一位置における距離よりも長い第二位置と、の間を相対移動可能な第二挟み部と、
    記録媒体の前端側を保持する保持部を有し、該保持部を移動させて該記録媒体を搬送し、該保持部で記録媒体を保持したまま該記録媒体及び該保持部を前記挟み領域を通過させる搬送部と、
    前記保持部による前記記録媒体の保持位置が前記挟み領域に進入する前に前記第二挟み部について前記第一位置から前記第二位置への相対移動を開始させてから前記第二位置に相対移動させ、前記保持位置が前記挟み領域に進入した後であって前記挟み領域から退出する前に、前記挟み領域に位置する前記保持部に対して非接触である前記第一位置に前記第二挟み部を相対移動させる移動機構と、
    を備える搬送装置。
  2. 第一挟み部と、
    外面が前記第一挟み部の外面に接触することで前記第一挟み部とで記録媒体を挟む挟み領域を形成し、前記第一挟み部に対する距離が前記挟み領域を形成する距離となる第一位置と、前記第一挟み部に対する距離が該第一位置における距離よりも長い第二位置と、の間を相対移動可能な第二挟み部と、
    記録媒体の前端側を保持する保持部を有し、該保持部を移動させて該記録媒体を搬送し、該保持部で記録媒体を保持したまま該記録媒体及び該保持部を前記挟み領域を通過させる搬送部と、
    前記保持部が前記挟み領域に進入する前に前記第二挟み部について前記第一位置から前記第二位置への相対移動を開始させてから前記第二位置に相対移動させ、前記保持部が前記挟み領域に進入した後であって前記挟み領域から退出する前に、前記挟み領域に位置する前記保持部に対して非接触である前記第一位置に前記第二挟み部を相対移動させる移動機構と、
    を備える搬送装置。
  3. 回転し、外面の一部に凹部を有する第一挟み部と、
    外面が前記第一挟み部の外面に接触することで前記第一挟み部とで記録媒体を挟む挟み領域を形成し、前記第一挟み部に対する距離が前記挟み領域を形成する距離となる第一位置と、前記第一挟み部に対する距離が該第一位置における距離よりも長い第二位置と、の間を相対移動可能な第二挟み部と、
    記録媒体の前端側を保持する保持部を有し、該保持部を前記凹部に収容した状態で前記第一挟み部の回転方向へ移動させて該記録媒体を搬送し、該保持部で記録媒体を保持したまま該記録媒体及び該保持部を前記挟み領域を通過させる搬送部と、
    前記凹部が前記挟み領域に進入する前に前記第二挟み部について前記第一位置から前記第二位置への相対移動を開始させてから前記第二位置に相対移動させ、前記凹部が前記挟み領域に進入した後であって前記挟み領域から退出する前に、前記挟み領域に位置する前記保持部に対して非接触である前記第一位置に前記第二挟み部を相対移動させる移動機構と、
    を備える搬送装置。
  4. 前記第二挟み部は、
    前記挟み領域に対する搬送方向の一方側を支点に前記第一位置と前記第二位置との間を相対移動可能とされ、
    前記移動機構は、
    前記第二挟み部の前記挟み領域に対する搬送方向の他方側に設けられたカムフォロアと、
    前記第一挟み部に設けられ、前記カムフォロアに接触し前記第一挟み部の回転に伴って前記第二挟み部を相対移動させるカムと、
    を有する
    請求項1~3のいずれか1項に記載の搬送装置。
  5. 前記挟み領域に対する搬送方向の上流側に前記支点が配置され、
    前記カムフォロアは、前記第二挟み部の前記挟み領域に対する搬送方向の下流側に設けられている
    請求項4に記載の搬送装置。
  6. 前記移動機構は、
    単位時間あたりの前記第一位置から前記第二位置への相対移動量よりも、単位時間あたりの前記第二位置から前記第一位置への相対移動量が小さい
    請求項1~5のいずれか1項に記載の搬送装置としての定着装置。
  7. 前記第一挟み部は、加圧ロールであり、
    前記第二挟み部は、加熱ロールである
    請求項1~6のいずれか1項に記載の搬送装置としての定着装置。
  8. 記録媒体に画像を転写する転写部と、
    前記記録媒体に転写された画像を該記録媒体に定着する請求項7に記載の定着装置と、
    を備える画像形成装置。
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