JPH06258911A - 現像装置及びカラー画像形成装置 - Google Patents

現像装置及びカラー画像形成装置

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JPH06258911A
JPH06258911A JP5075140A JP7514093A JPH06258911A JP H06258911 A JPH06258911 A JP H06258911A JP 5075140 A JP5075140 A JP 5075140A JP 7514093 A JP7514093 A JP 7514093A JP H06258911 A JPH06258911 A JP H06258911A
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JP
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developing
developing device
color
developer
cartridge
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JP5075140A
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Keisuke Matsuo
啓介 松尾
Hidetoshi Yamashita
秀敏 山下
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Original Assignee
Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 現像部及び現像剤収納部を備えた現像器とこ
れを収容した支持容器とを一体的にカートリッジ化し
て、カラー画像形成装置本体に着脱自在に装着される各
色の現像装置に対し、その現像剤収納部に収納した現像
剤の色、残量及び劣化状況等を容易に目視により確認し
て、現像装置の寿命を正確に判定し又これを交換する際
の操作性を向上することを可能とすることである。 【構成】 現像装置である現像カートリッジDの現像器
12のトナー収納部19の外面の少なくとも一部に透明
窓21を設け、支持容器13の少なくともトナー収納部
19の透明窓21に対応する部分に透明窓22を設け
た。 【効果】 現像カートリッジDの外部から目視により収
納部19内のトナーtの色、残量及び劣化状況等を容易
に確認でき、目的を達成できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式によりカ
ラー画像を形成するのに使用する現像装置及びカラー画
像形成装置に関し、特にカートリッジ化して画像形成装
置の本体に着脱自在に装着する現像装置の交換時の操作
性を向上することに関する。
【0002】
【従来の技術】カラー画像形成装置は、色の異なる現像
剤、例えばトナー(一成分現像剤)を収納した複数色の
現像装置を備えており、像担持体上に形成した各色の潜
像をそれに応じた色の現像剤を有する現像装置により現
像して各色のトナー像を得、そのトナー像を紙等の転写
材上に重ね合わせて転写してカラー画像を形成してい
る。
【0003】このような現像装置のトナーが消費尽くさ
れたときに、トナーを充填した新たな現像装置を画像形
成装置の操作者の手によって交換できるようにするため
に、各色の現像装置として、像担持体等を備えた現像部
及びトナーを収納したトナー収納部を備えた現像器と、
これを回転自在に支持して収容した支持容器とを一体的
に現像カートリッジに構成し、この現像カートリッジを
切換え機構の保持部材に着脱自在に装着して、切換え機
構により像担持体と対向した現像位置に移動し、像担持
体上の潜像を現像する現像カートリッジを選択して切換
えるように使用することが試みられている。現像位置に
おいて切換えられた現像カートリッジは、支持容器の周
面の一側に設けられた開口部を介して像担持体に現像器
の現像剤担持体が対向、位置決めされて、現像に使用さ
れる。
【0004】上記の現像カートリッジによれば、現像器
が支持容器でほぼ覆われているために、トナーを充填し
た新たな現像カートリッジと交換する際や持ち運ぶ際に
トナーの飛散を防止できる利点もある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、トナーの消
費や劣化等による現像カートリッジの寿命を判定して適
切に交換し、又交換する現像カートリッジのトナーの色
を知って、操作性良く現像カートリッジを交換できるよ
うにすることが重要である。
【0006】しかしながら、従来は、現像カートリッジ
の支持容器が不透明であったために、トナー収納部の外
面に透明部を設けても、その透明部が支持容器の開口部
に位置したとき以外は、装置操作者が現像カートリッジ
を外から見て、収納部のトナーの残量や劣化状況、色の
確認等をすることができなかった。
【0007】本発明の目的は、現像部及び現像剤収納部
を備えた現像器とこれを収容した支持容器とを一体的に
カートリッジ化して、カラー画像形成装置本体に着脱自
在に装着される現像装置に対し、その現像剤収納部に収
納した現像剤の色、残量及び劣化状況等を容易に目視に
より確認して、現像装置の寿命を正確に判定し又これを
交換する際の操作性を向上することを可能とした現像装
置を提供することである。
【0008】本発明の他の目的は、保持部材にカートリ
ッジ化された各色の現像装置を、画像形成装置本体に着
脱自在とするための保持部材に挿入するに際し、その各
現像装置を保持部材の挿入すべき位置に容易に正しく挿
入することを可能として、現像装置の装着時の操作性を
向上したカラー画像形成装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
現像装置及びカラー画像形成装置にて達成される。要約
すれば本発明は、現像剤担持体を備えた現像部及びイエ
ロー、マゼンタ、シアン又はブラックの現像剤のうちの
1つを収納した現像剤収納部を備える現像器と、前記現
像器を収容した支持容器とが一体的にカートリッジ化さ
れ、カラー画像形成装置の本体に着脱自在に装着される
現像装置であって、前記現像剤収納部の外面の少なくと
も一部に前記現像剤収納部内に収納された現像剤を目視
可能な窓部が設けられ、前記支持容器の少なくとも前記
現像剤収納部の前記窓部に対応する部分に外窓部を設け
たことを特徴とする現像装置である。本発明の一態様に
よれば、前記現像剤収納部に設けられた前記窓部は、前
記現像剤収納部内に収納された現像剤を補給する補給口
となっており、前記補給口は透明の蓋状体により覆われ
ている。
【0010】又本発明は、複数色のカートリッジ化され
た現像装置を備え、前記各色の現像装置を保持部材に挿
入することにより、独立して画像形成装置の本体に着脱
自在に装着したカラー画像形成装置において、前記保持
部材の前記各色の現像装置が挿入される各挿入部の挿入
方向後端位置と、前記各挿入部に挿入すべき現像装置の
挿入方向先端位置とに、互に対応する幾何学的形状によ
り前記各挿入部に挿入すべき現像装置を判別する判別手
段を設置したことを特徴とするカラー画像形成装置であ
る。好ましくは、前記保持部材の各挿入部と前記各挿入
部に挿入すべき現像装置とに設けた前記判別手段を、前
記挿入すべき現像装置の現像剤の色と同色に着色するこ
とができる。
【0011】
【実施例】
実施例1 図1は、本発明の一実施例に係る現像装置を備えたカラ
ー画像形成装置を示す全体構成図である。本発明では、
各色の現像装置がカートリッジ化され、現像カートリッ
ジ切換え機構の保持部材に着脱自在に装着することによ
り、画像形成装置本体に着脱自在とされている。
【0012】本画像形成装置は、像担持体1に帯電部材
2及びクリーナ3を一体的にカートリッジ化した、装置
本体に着脱自在なドラムカートリッジCと、現像剤担持
体を備えた現像部及び一成分現像剤であるトナーを収納
したトナー収納部を一体的にカートリッジ化した各色の
現像カートリッジD(つまりイエロー現像カートリッジ
Dy、マゼンタ現像カートリッジDm、シアン現像カー
トリッジDc、ブラック現像カートリッジDb)と、各
色の現像カートリッジDを保持部材108に着脱自在に
装着して像担持体1に対向した現像位置に移動し、像担
持体1上の潜像を現像する現像カートリッジDを選択し
て切換える現像カートリッジ切換え機構とを備えてい
る。
【0013】上記の画像形成装置によれば、先ず、カセ
ット101内から用紙102が給紙ローラ112により
ピックアップされ、リードローラ113により重送を防
止された状態で、反転ローラ114、反転ガイド115
により転写ドラム103の方向へUターンして搬送さ
れ、任意のタイミングで転写ドラム103のグリッパ1
03fにより先端を把持させれる。先端を把持された用
紙102は、転写ドラム103の回転に従って静電気力
により転写ドラム103上に吸着、保持される。
【0014】一方、ドラムカートリッジCの像担持体1
上に光学ユニット107からの像露光によりシアン画像
の潜像が形成され、切換え機構による移動で像担持体1
と対向した現像位置に位置され、位置決めされたシアン
現像カートリッジDcにより現像して、潜像がシアント
ナー像として可視化される。得られたシアントナー像
は、上記の転写ドラム103上に保持された用紙102
上に転写される。
【0015】同様にして、マゼンタ、イエロー、ブラッ
クについていも同じようにされ、像担持体1上への露光
によるマゼンタ、イエロー、ブラック画像の潜像の形
成、マゼンタ、イエロー、ブラック現像カートリッジD
m、Dy、Dbによる現像、得られたマゼンタトナー
像、イエロートナー像、ブラックトナー像の用紙102
上への重ね合わせた転写により、用紙102上にシアン
トナー像、マゼンタトナー像、イエロートナー像、ブラ
ックトナー像を重ね合わせたカラー画像が得られる。
【0016】4色のトナー像が転写された用紙102
は、次いで分離爪122により転写ドラム103から分
離して定着ユニット104に送られ、そこで定着してト
ナー像の混色及び固定を行なった後、排紙ローラ105
により排紙トレー106上に排出される。
【0017】上述したように、本発明では、各色の現像
装置はカートリッジ化されており、その各現像カートリ
ッジDは、図2及び図3に示すように、円筒状の支持容
器13内に現像器12をその両端に固定された回転支軸
14を介して回転自在に収容してなっており、支持容器
13の両端部にはその両側に脚部13aが設けられ、脚
部13aの反対側の支持容器13の面に開口部13bが
設けられている。
【0018】現像器12は、大きく分けてトナー収納部
19とその隣りの現像部20とからなり、トナー収納部
19には、トナーを撹拌して現像部20に搬送する撹拌
・搬送部材18が設けられ、現像部20には、現像剤担
持体15、これにトナーを供給し又その上の未現像のト
ナーを剥ぎ取る供給・剥ぎ取り部材17、及び現像剤担
持体15上に担持されたトナーの層厚を規制し又電荷を
付与する規制部材16が設けられている。
【0019】現像カートリッジ切換え機構は、図4に示
すように、図示しない像担持体の軸と平行な非回転の中
心軸の回りに回転自在な現像カートリッジ保持部材10
8と、保持部材108と一体に回転して、支持容器13
内現像器12の姿勢を一定に保つ現像器駆動機構の支持
側板7とを備えてなっている。
【0020】保持部材108には周方向に沿って4個所
に略半円状の切欠き部からなる収納穴108bが設けら
れ、現像カートリッジDはその収納穴108b内に支持
容器13をスラスト方向に収容して、保持部材108に
着脱自在に装着される。保持部材108に装着された現
像カートリッジDは、その支持容器13の開口部13b
が保持部材108の半径方向外方に向き、支持容器13
の脚部13aが保持部材の図示しない段部に当接して、
支持容器13が保持部材108に対し非回転に保持され
る。切換え機構は、保持部材108を上記の図示しない
非回転の中心軸の回りに回転することにより、その4個
の収納穴108b内に装着された4色の現像カートリッ
ジを像担持体と対向した現像位置へ移動し、像担持体上
の潜像を現像する現像カートリッジを選択して切換え
る。
【0021】現像器駆動機構は、上記の非回転の中心軸
に固定された図示しない中心ギアと、保持部材108に
装着された現像カートリッジDに対応してそれぞれ設け
られた取付けギア10と、各取付けギア10及び上記の
中心ギアにそれぞれ噛合したアイドラーギア9とで構成
される遊星歯車機構からなっており、各取付けギア10
には一端が開口した切欠き溝11aを有する凹状部材1
1が設けられている。保持部材108に装着された各現
像カートリッジDは、その現像器12の支持容器13を
貫通した一方の回転支軸14先端の平行部14aがギア
10の凹状部材11の溝11aに嵌合され、ギア10に
現像器12が一定の姿勢、例えばトナー収納部19と現
像部20とが横方向に隣り合った水平な現像姿勢に保持
される。
【0022】支持側板7が非回転の中心軸の回りに保持
部材108と一体に回転されると、中心軸に固定した中
心ギア、これに噛合したアイドラーギア9及びギア9に
噛合した取付けギア10が遊星運動をして、ギア10に
保持された現像器12が、保持部材108の回転による
現像カートリッジDの移動に拘らず現像姿勢に維持され
る。従ってそのまま現像カートリッジDを現像位置に移
動して像担持体に対し位置決めすることにより、像担持
体上の潜像を現像することができる。
【0023】さて、本発明によれば、先の図2及び図3
に示すように、現像カートリッジDの現像器12のトナ
ー収納部19の腹部の外面に透明材料からなる透明窓2
1が設けられ、支持容器13の開口部13aを除く部分
の外面の一部には、上記の透明窓21に対応して透明材
料からなる透明窓22が設けられている。
【0024】従って支持容器13に対して現像器12を
相対的に回転して、支持容器13の透明窓22に現像器
12のトナー収納部19の透明窓21を一致させれば、
これら透明窓22及び21を介して現像カートリッジD
の外からトナー収納部19内の様子が見え、装置操作者
が目視により収納部19内のトナーtの色、残量及び劣
化状況等を容易に確認できる。
【0025】このため、本発明によれば、トナーの消費
や劣化等による現像カートリッジDの寿命を正確に判定
でき、又交換する現像カートリッジのトナーの色を知っ
て、これを交換する際の操作性を向上することができ
る。
【0026】実施例2 図5は本発明の現像装置の他の実施例を示す斜視図であ
る。本実施例の現像装置、つまり現像カートリッジDで
は、現像器12のトナー収納部19の外面の少なくとも
一部を透明部材で形成すると共に、支持容器13の全面
を透明材料で形成したことが特徴である。本例では、ト
ナー収納部19は外面の全部を透明部材で形成した。
【0027】本実施例によれば、装置操作者が目視によ
り現像カートリッジDの外からトナー収納部19内の様
子を見て、収納部19内のトナーtの色、残量及び劣化
状況等が確認できる他、現像剤担持体15など現像部2
0側の様子を確認できる利点もある。
【0028】実施例3 図6は、本発明の現像装置の更に他の実施例を示す斜視
図である。本実施例では、現像カートリッジDの現像器
12を支持容器13に対して固定しており、現像カート
リッジDを保持部材に着脱自在に装着して現像剤担持体
と対向した現像位置に移動する切換え機構は、現像器1
2の姿勢制御機構を備えていない。現像カートリッジD
は、現像位置に位置したときに、その現像器12の現像
剤担持体15が像担持体と対向するように、初めから所
定の姿勢で切換え機構に装着されている。
【0029】さて、このような支持容器13に対して現
像器12が固定された現像カートリッジDにおいては、
支持容器13からの現像器12のトナー収納部へのトナ
ー補給路の連結、切り離しの問題がないので、外側から
のトナー収納部へのトナーの補給を比較的簡単に行なう
ことができる。このようなことから、本実施例の現像カ
ートリッジDにおいても、切換え機構への装着方向後端
側に、支持容器13の外側から現像器12のトナー収納
部に連結したトナー補給口を設けて、外部からトナー収
納部にトナーを補給するようにしている。
【0030】本実施例では、このトナー補給口の支持容
器13との連結部にある蓋23を透明部材で形成した。
従って本実施例によっても装置操作者が目視により現像
カートリッジDの外からトナー収納部内の様子を見て、
収納部内のトナーtの色、残量及び劣化状況等が確認で
きる。
【0031】実施例4 図7は、本発明の一実施例に係るカラー画像形成装置に
おける現像装置の装着部を示す斜視図である。本画像形
成装置の構成は図1に示したカラー画像形成装置と基本
的に同じなのでその説明は省略する。以下の説明で必要
に応じて図1を引用する。
【0032】さて、本実施例においては、図1に示す切
換え機構の保持部材108の4つの収納穴108bに、
これに装着すべき色の現像カートリッジDc、Dm、D
y、Dbを間違いなく挿入して装着させるために、図7
(a)〜(d)に示すように、現像カートリッジDの挿
入方向先端の外周面上に、棒状のブロック部材25によ
る現像カートリッジ判別手段25m〜25bを設け、保
持部材108の現像カートリッジDの挿入方向後端の現
像カートリッジ収納穴108bの周囲に、このブロック
部材25と嵌りあう間隙24を設けた現像カートリッジ
判別手段24m〜24bを設けた。
【0033】即ち、図7(a)に示すシアン現像カート
リッジDcの場合、その判別手段25cは2つのブロッ
ク部材25を隣接して設け、シアン現像カートリッジD
cが装着される保持部材108側の判別手段24cは、
ブロック部材2つ分の間隙24を設けてある。図7
(b)のマゼンタ現像カートリッジDm側の判別手段2
5mは、2つのブロック部材25を適当な小間隙、例え
ばブロック部材1つ分の間隙を開けて設け、その保持部
材108側の判別手段24mは、その間隙分だけ離して
両側にそれぞれブロック部材1つ分の間隙24を設けて
いる。同様に、図7(c)のイエロー現像カートリッジ
Dy側の判別手段25yは、2つのブロック部材25を
上記よりも少し大きい、例えばブロック部材2つ分の間
隙を開けて設け、図7(d)のブラック現像カートリッ
ジDb側の判別手段25dは更に少し大きい、例えばブ
ロック部材3つ分の間隙を開けて設け、保持部材108
側の判別手段24y、24bは、それらの間隙分だけ離
して両側にそれぞれブロック部材1つ分の間隙24を設
けている。
【0034】更にシアン現像カートリッジDc側の判別
手段25c及び保持部材108側の判別手段24cをシ
アン色に着色している。同様に、マゼンタ現像カートリ
ッジDm側の判別手段25m及び保持部材108側の判
別手段24mをマゼンタ色に着色し、イエロー現像カー
トリッジDy側の判別手段25y及び保持部材108側
の判別手段24yをイエロー色に着色し、ブラック現像
カートリッジDb側の判別手段25b及び保持部材10
8側の判別手段24bをブラック色に着色している。
【0035】従って現像カートリッジD(現像カートリ
ッジDc〜Db)を保持部材108の収納穴108bに
挿入して装着する際、現像カートリッジD側の判別手段
25c〜25bの色と保持部材108側の判別手段24
c〜24bの色とにより、先ず、挿入すべき収納穴10
8bが視覚的に区別できる。そしてその色の一致した現
像カートリッジDの先端を収納穴108bの手前に設け
られた受台16上に載せて、現像カートリッジDを収納
穴108b内に押し込む。現像カートリッジD側の判別
手段25c〜25bと、保持部材108側の判別手段2
4c〜24bの嵌り合いの関係により、その収納穴10
8bに装着されるべき色の現像カートリッジのみが判別
手段同士の干渉がないので挿入でき、装着すべき収納穴
10bに現像カートリッジDが正しく装着される。
【0036】実施例5 図8は本発明の画像形成装置の他の実施例における現像
装置を示す斜視図である。本実施例では、現像カートリ
ッジDの挿入方向先端の外周面上に、予め5本の隣接し
たブロック部材25を切欠き可能に一体成形により設け
たことが特徴である。
【0037】従って図7の保持部材108側の判別手段
24c〜24dに合わせて、図8に示すように、余分な
ブロック部材25を除去することにより、判別手段25
c〜25bを有する現像カートリッジDc〜Dbを任意
に得ることができ、現像カートリッジDの金型を全部の
色の現像カートリッジに亙って共通にすることができる
利点がある。
【0038】実施例6 図9は本発明の画像形成装置の他の実施例における現像
装置を示す斜視図である。本実施例では、現像カートリ
ッジDの挿入方向先端の外周面上に、予め挿入方向に適
当な小間隔をあけて離した2つの穴27を周方向にブロ
ック部材25分の間隔を開けて5列設ける一方、ブロッ
ク部材25の両端部に穴27に嵌合する係合突起25a
を設けた。
【0039】従って本実施例によれば、穴27に突起2
5aを嵌合することにより現像カートリッジDの挿入方
向先端の外周面上にブロック部材25を取付けることが
でき、図7の保持部材108側の判別手段24c〜24
dに合わせてブロック部材25を取付けることにより、
判別手段25c〜25bを有する現像カートリッジDc
〜Dbを任意に得ることができる。
【0040】本実施例では、現像カートリッジDの金型
を全部の色の現像カートリッジに亙って共通にすること
ができる他、ブロック部材25の取付位置の変更により
現像カートリッジDの判別手段25c〜25bの変更を
容易に行なうことができる。
【0041】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、現像
部及び現像剤収納部を備えた現像器とこれを収容した支
持容器とを一体的にカートリッジ化して、カラー画像形
成装置本体に着脱自在に装着される各色の現像装置にお
いて、現像剤収納部の外面の少なくとも一部に窓部を設
け、支持容器の少なくとも現像剤収納部の窓部に対応す
る部分に外窓を設けたので、現像剤収納部に収納した現
像剤の色、残量及び劣化状況等を容易に目視により確認
して、現像装置の寿命を正確に判定し又これを交換する
際の操作性を向上することができる。
【0042】又各色の現像装置をカラー画像形成装置の
本体に着脱自在とするための保持部材の各色の現像装置
が挿入される各挿入部の挿入方向後端位置と、各挿入部
に挿入すべき現像装置の挿入方向先端位置とに、互に対
応する幾何学的形状により各挿入部に挿入すべき現像装
置を判別する判別手段を設置した場合には、各挿入部に
これに挿入すべき現像装置を容易に判別して正しく挿入
し、装着することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る現像装置を備えたカラ
ー画像形成装置を示す全体構成図である。
【図2】図1の画像形成装置に備えられた現像装置を示
す断面図である。
【図3】現像装置の斜視図である。
【図4】現像装置の切換え機構への装着法を示す一部破
断側面図である。
【図5】本発明の現像装置の他の実施例を示す斜視図で
ある。
【図6】本発明の現像装置の更に他の実施例を示す斜視
図である。
【図7】本発明のカラー画像形成装置の一実施例におけ
る挿入判別手段が設置された現像装置と保持部材とを示
す斜視図である。
【図8】本発明のカラー画像形成装置の他の実施例にお
ける現像装置への挿入判別手段の設置法を示す斜視図で
ある。
【図9】本発明のカラー画像形成装置の更に他の実施例
における現像装置への挿入判別手段の設置法を示す斜視
図である。
【符号の説明】
12 現像器 13 支持容器 19 トナー収納部 20 現像部 108 保持部材 108b 収納穴 21、22 透明窓 24c〜24b 保持部材側判別手段 25c〜25b 現像装置側判別手段 t トナー D 現像カートリッジ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 現像剤担持体を備えた現像部及びイエロ
    ー、マゼンタ、シアン又はブラックの現像剤のうちの1
    つを収納した現像剤収納部を備える現像器と、前記現像
    器を収容した支持容器とが一体的にカートリッジ化さ
    れ、カラー画像形成装置の本体に着脱自在に装着される
    現像装置であって、前記現像剤収納部の外面の少なくと
    も一部に前記現像剤収納部内に収納された現像剤を目視
    可能な窓部が設けられ、前記支持容器の少なくとも前記
    現像剤収納部の前記窓部に対応する部分に外窓部を設け
    たことを特徴とする現像装置。
  2. 【請求項2】 前記現像剤収納部に設けられた前記窓部
    は、前記現像剤収納部内に収納された現像剤を補給する
    補給口となっており、前記補給口は透明の蓋状体により
    覆われている請求項1の現像装置。
  3. 【請求項3】 複数色のカートリッジ化された現像装置
    を備え、前記各色の現像装置を保持部材に挿入すること
    により、独立して画像形成装置の本体に着脱自在に装着
    したカラー画像形成装置において、前記保持部材の前記
    各色の現像装置が挿入される各挿入部の挿入方向後端位
    置と、前記各挿入部に挿入すべき現像装置の挿入方向先
    端位置とに、互に対応する幾何学的形状により前記各挿
    入部に挿入すべき現像装置を判別する判別手段を設置し
    たことを特徴とするカラー画像形成装置。
  4. 【請求項4】 前記保持部材の各挿入部と前記各挿入部
    に挿入すべき現像装置とに設けた前記判別手段を、前記
    挿入すべき現像装置の現像剤の色と同色に着色した請求
    項3のカラー画像形成装置。
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