JP2008164748A - Developing unit - Google Patents

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Shingo Nishikawa
真吾 西川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a developing unit capable of reducing contamination in the inside of a machine with toner sticking or scattering after supplied. <P>SOLUTION: Each developing unit 13 having a developing roller 15 is filled with image formation toner. One or more developing units 13 are accommodated in the main body 3 of a rotary developing device. A cleaning brush 20 is disposed so as to come into contact with the main body 3 of the rotary developing device. Toner to be supplied to each developing unit 13 is stored in a supply toner storage container 5. The supply toner is supplied to each developing unit 13 from a toner supply member 26 that can be brought into contact with or separated from the main body 3 of the rotary developing device. The cleaning brush 20 is disposed in contact with the surface of the toner supply member 26. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、画像形成用のトナーが充填されていると共に現像ローラを備えた現像器と、該現像器を一つ以上収納した回転現像装置本体と、前記現像器に補充する補充用トナーを収納した補充用トナー収容器と、前記現像器に対して前記補充用トナーを補充するために前記回転現像装置本体に対して接近離反可能なトナー補給部材とを備えた現像器ユニットに関する。   The present invention stores a developing device filled with toner for image formation and provided with a developing roller, a rotary developing device main body containing at least one of the developing devices, and a replenishing toner for replenishing the developing device. The present invention relates to a developing unit including the replenishing toner container and a toner replenishing member that can be moved toward and away from the rotary developing device main body to replenish the replenishing toner to the developing unit.

従来から、画像形成装置に用いられる現像器ユニットは、メンテナンスの容易化のため、現像器ユニット内に一定量のトナーを充填しておき、トナーがなくなると現像器ユニットごと交換している。   Conventionally, a developing unit used in an image forming apparatus is filled with a certain amount of toner in the developing unit for easy maintenance, and is replaced when the toner runs out.

しかしながら、現像器ユニットは比較的高価で、経済上の観点から頻繁に交換することができず、ある程度の画像形成処理を行うためには、現像器ユニット内に充填するトナーの容積を大きくせざるを得なかった。   However, the developing unit is relatively expensive and cannot be frequently replaced from an economical point of view. To perform a certain amount of image forming processing, the volume of toner filled in the developing unit must be increased. Did not get.

そこで、現像器ユニットの小型化を図るために、ロータリー現像方式(回転型現像器)を採用した画像形成装置が知られている(特許文献1参照)。   In view of this, an image forming apparatus employing a rotary developing system (rotating type developing device) in order to reduce the size of the developing unit is known (see Patent Document 1).

このロータリー現像方式を採用した画像形成装置に用いられる現像器ユニットは、円筒状の現像ドラムの内部を4分割(カラー画像形成の場合)し、この分割した各室内にイエロー(Y),マゼンダ(M),シアン(C),ブラック(K)のトナーを充填したものである。   The developing unit used in the image forming apparatus adopting this rotary developing system divides the inside of a cylindrical developing drum into four (in the case of color image formation), and each of the divided chambers has yellow (Y) and magenta ( M), cyan (C), and black (K) toners are filled.

そして、必要に応じて(使用するトナー色に応じて)現像ドラムを回転させ、各室毎に設けた現像スリーブを感光体ドラムの表面に接触させてトナーを感光体ドラムに供給している。   Then, the developing drum is rotated as necessary (according to the toner color to be used), and a developing sleeve provided for each chamber is brought into contact with the surface of the photosensitive drum to supply toner to the photosensitive drum.

また、各室内に充填されたトナーが少なくなった場合には、伸縮可能なノズルの先端を各室内に臨ませてトナー補給カートリッジ内に充填された補給用トナーを各室内に補給している。
特開平10−198149号公報
Further, when the amount of toner filled in each chamber decreases, the supply toner filled in the toner replenishing cartridge is replenished in each chamber with the tip of the extendable nozzle facing each chamber.
JP-A-10-1981149

ところが、上記の如く構成された現像器ユニットにあっては、補給用トナーを補給するためにノズルの先端を各室内に臨ませることにより、そのノズルの先端が臨む補給口付近の現像ドラム表面に補給用トナーが付着したり周辺に飛散してしまい、現像ドラムの回転時等にその付着・飛散トナーが感光体ドラムに付着して機内汚染や原稿ムラの発生要因となってしまうという問題があった。   However, in the developing unit configured as described above, the tip of the nozzle faces each chamber in order to replenish the toner for replenishment, so that the surface of the developing drum near the replenishing port that the tip of the nozzle faces faces. There is a problem that the toner for replenishment adheres or scatters to the periphery, and when the developing drum rotates, the adhered / scattered toner adheres to the photosensitive drum and causes contamination in the apparatus and unevenness of the original document. It was.

そこで、本発明は、上記事情を考慮し、トナー補給後の補給用トナーの付着や飛散による機内汚染の発生を抑制することができる現像器ユニットを提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a developing unit that can suppress the occurrence of in-machine contamination due to adhesion or scattering of replenishing toner after toner replenishment in consideration of the above circumstances.

本発明の現像器ユニットは、画像形成用のトナーが充填されていると共に現像ローラを備えた現像器と、該現像器を一つ以上収納した回転現像装置本体と、該回転現像装置本体に接触可能なクリーニング体とを備えていることを特徴とする。
また、本発明の現像器ユニットは、前記現像器に補充する補充用トナーを収納した補充用トナー収容器と、前記現像器に前記補充用トナーを補充するために前記回転現像装置本体に対して接近離反可能なトナー補給部材とを備え、前記クリーニング体は、前記トナー補給部材の表面に接触することを特徴とする。
The developing unit of the present invention includes a developing unit filled with image forming toner and provided with a developing roller, a rotating developing device main body containing one or more developing devices, and a contact with the rotating developing device main body. And a possible cleaning body.
The developing unit of the present invention includes a replenishing toner container that contains replenishing toner to be replenished to the developing unit, and a rotary developing device main body for replenishing the replenishing toner to the developing unit. And a toner replenishing member capable of approaching and separating, wherein the cleaning body contacts the surface of the toner replenishing member.

この際、前記クリーニング体は、前記回転現像装置本体に対して接近離反可能に配置されていることが好ましい。   At this time, it is preferable that the cleaning body is disposed so as to be able to approach and separate from the rotary developing device main body.

また、前記クリーニング体は、クリーニングケースに内装され、前記回転現像装置に付着して前記クリーニング体で除去されたトナーを前記クリーニングケース内に回収可能とされていることが好ましい。   Further, it is preferable that the cleaning body is housed in a cleaning case, and the toner attached to the rotary developing device and removed by the cleaning body can be collected in the cleaning case.

さらに前記クリーニング体は、前記トナー補給部材を前記現像器から離反させた後に前記回転現像器本体を回転させてその補充位置が到達する直前に前記回転現像器本体に対して接近し、且つ、その補充位置が通過した時点で前記回転現像器本体から離反することが好ましい。   Further, the cleaning body approaches the rotary developing device main body immediately before the replenishment position is reached by rotating the rotary developing device main body after separating the toner supply member from the developing device, and It is preferable to move away from the main body of the rotating developer when the replenishment position passes.

また、本発明は上記した何れかの構成からなる現像器ユニットを採用した画像形成装置とすることができる。   In addition, the present invention can be an image forming apparatus that employs a developing unit having one of the above-described configurations.

本発明の現像器ユニットは、トナー補給後の補給用トナーの付着や飛散による機内汚染の発生を抑制することができる。   The developing unit of the present invention can suppress the occurrence of in-machine contamination due to adhesion and scattering of the replenishing toner after toner replenishment.

次に、本発明の一実施形態に係る現像器ユニットを画像形成装置としてのカラープリンタに適用し、図面を参照して説明する。   Next, a developing unit according to an embodiment of the present invention is applied to a color printer as an image forming apparatus and will be described with reference to the drawings.

図1は本発明の一実施形態に係る現像器ユニットを備えた画像形成装置の説明図、図2は本発明の一実施形態に係る現像器ユニットに使用される現像器の外観斜視図、図3は本発明の一実施形態に係る現像器ユニットの要部の拡大図である。   FIG. 1 is an explanatory view of an image forming apparatus including a developing unit according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an external perspective view of a developing unit used in the developing unit according to an embodiment of the present invention. 3 is an enlarged view of a main part of the developing unit according to the embodiment of the present invention.

図1に示すように、カラープリンタ1は、図示しないコンピュータ等に接続されており、そのコンピュータ等から送られてくる画像情報に基づいてカラー画像を転写紙に転写・定着するものである。尚、カラープリンタ1は、図1の右側がオペレータが操作する正面側となっている。   As shown in FIG. 1, a color printer 1 is connected to a computer or the like (not shown), and transfers and fixes a color image on transfer paper based on image information sent from the computer or the like. In the color printer 1, the right side in FIG. 1 is the front side operated by the operator.

このカラープリンタ(装置本体)1は、感光体ドラム2と、回転現像装置本体3と、露光装置としてのレーザユニット4と、補充用トナー収容器5と、トナー供給装置6と、中間転写ベルト7と、二次転写ローラ8と、定着装置9とを有している。   The color printer (device main body) 1 includes a photosensitive drum 2, a rotary developing device main body 3, a laser unit 4 as an exposure device, a replenishment toner container 5, a toner supply device 6, and an intermediate transfer belt 7. And a secondary transfer roller 8 and a fixing device 9.

[感光体ドラム2の構成]
感光体ドラム2は、表面に静電潜像が形成されるものであり、装置本体のほぼ中央に回転自在に設けられ、その回転軸は装置本体の正面側から幅方向に延びるように、即ち、図1の紙面に対して奥行き方向に延びるように設けられている。また、感光体ドラム2の上部には、感光体ドラム2の表面を一様に帯電するための帯電ローラ10が設けられている。さらに、感光体ドラム2の側方には、感光体ドラム2の表面に残留したトナーや付着物を清掃するためのドラムクリーニング装置11が設けられている。
[Configuration of Photosensitive Drum 2]
The photosensitive drum 2 has an electrostatic latent image formed on the surface thereof, and is rotatably provided in the center of the apparatus main body. The rotation shaft extends in the width direction from the front side of the apparatus main body. 1 is provided so as to extend in the depth direction with respect to the paper surface of FIG. In addition, a charging roller 10 for uniformly charging the surface of the photosensitive drum 2 is provided above the photosensitive drum 2. Further, a drum cleaning device 11 for cleaning toner and adhering matter remaining on the surface of the photosensitive drum 2 is provided on the side of the photosensitive drum 2.

[回転現像装置本体3の構成]
回転現像装置本体3は、感光体ドラム2に形成された静電潜像を各色のトナーによって現像するものであり、感光体ドラム2に隣接して、その回転中心が感光体ドラム2の回転中心とほぼ同じ高さ位置になるように設けられている。また、回転現像装置本体3は、図2に示すように、内部を4分割する回転枠12と、4色のトナーに対応して回転枠12に支持された4つの現像器13とを有している。
[Configuration of Rotating Developing Device Body 3]
The rotary developing device main body 3 develops the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 2 with toner of each color, and the rotation center is adjacent to the photosensitive drum 2 and the rotation center of the photosensitive drum 2. It is provided so that it may become the almost same height position. Further, as shown in FIG. 2, the rotary developing device main body 3 includes a rotary frame 12 that divides the inside into four parts, and four developing devices 13 that are supported by the rotary frame 12 corresponding to the four color toners. ing.

回転枠12は、感光体ドラム2の回転中心軸線と平行な軸線回りに回転自在な円筒形状を呈し、図示しないモータやギアを含む駆動機構によって回転される。また、回転枠12は、回転中心から放射状に延びる仕切12aによって回転現像装置本体3の内部を円周方向に4等分に区画することによって4つの収納室14が形成されており、その各収納室14にイエロー,マゼンタ,シアン,ブラックの4つのトナー色に対応した現像器13が配置されている。   The rotary frame 12 has a cylindrical shape that is rotatable about an axis parallel to the rotation center axis of the photosensitive drum 2, and is rotated by a driving mechanism including a motor and a gear (not shown). The rotary frame 12 has four storage chambers 14 formed by dividing the inside of the rotary developing device main body 3 into four equal parts in the circumferential direction by partitions 12a extending radially from the center of rotation. A developing unit 13 corresponding to four toner colors of yellow, magenta, cyan, and black is disposed in the chamber 14.

各現像器13は、それぞれほぼ同様の構成であり、図2に示すように、感光体ドラム2に対向配置可能な現像ローラ15等が設けられている。また、各現像器13は、補充用トナー収容器5とは離間して配置されており、これにより、回転現像装置本体2のトナー収容スペースは小さく、現像器13の小型化を図っている。さらに、現像器13は、回転現像装置本体3に対してそれぞれ着脱可能となっており、現像器13のメンテナンスや交換を容易に行うことができる。また、現像器13には、補充用トナー収容器5からトナーを現像器13の内部に補給するために、図3に示すように、現像器13の外形を構成するトナーケース17の外周面にトナー補給部18が設けられている。   Each developing device 13 has substantially the same configuration, and as shown in FIG. 2, a developing roller 15 and the like that can be disposed to face the photosensitive drum 2 are provided. Further, each developing device 13 is disposed away from the replenishing toner container 5, whereby the space for toner storage in the rotary developing device main body 2 is small, and the developing device 13 is miniaturized. Further, the developing device 13 can be attached to and detached from the rotary developing device main body 3 respectively, and maintenance and replacement of the developing device 13 can be easily performed. Further, in order to replenish the developing device 13 with toner from the replenishing toner container 5 to the inside of the developing device 13, as shown in FIG. 3, on the outer peripheral surface of the toner case 17 constituting the outer shape of the developing device 13. A toner replenishing unit 18 is provided.

このトナー補給部18は、トナーケース17の一部にトナー補給用の開口を形成すると共に、この開口を常時は閉成状態とするスリット18aを形成した弾性材料(例えば、ゴム)から構成されている。   The toner replenishing portion 18 is formed of an elastic material (for example, rubber) in which a toner replenishing opening is formed in a part of the toner case 17 and a slit 18a that normally closes the opening is formed. Yes.

一方、回転現像装置本体3の外周には、クリーニングユニット19のクリーニングブラシ20が接離可能に設けられている。   On the other hand, a cleaning brush 20 of a cleaning unit 19 is provided on the outer periphery of the rotary developing device main body 3 so as to be able to contact and separate.

これにより、上述した回転現像装置本体3、補充用トナー収容器5、トナー供給装置6、クリーニングユニット19は、本発明の現像器ユニットを構成している。   As a result, the rotary developing device main body 3, the replenishing toner container 5, the toner supply device 6, and the cleaning unit 19 described above constitute the developing device unit of the present invention.

クリーニングユニット19は、カラープリンタ1に対して斜め上向きに配置されたクリーニングケース21と、このクリーニングケース21の上端寄りから一部が露出するクリーニング体としてのクリーニングブラシ20と、クリーニングケース21内に設けられてクリーニングブラシ20と当接する金属ローラ22と、金属ローラ22の表面に先端が当接する掻取ブレード23と、クリーニングケース21の下端内部に配置された回収スパイラル24とを備えている。   The cleaning unit 19 is provided in the cleaning case 21, a cleaning case 21 disposed obliquely upward with respect to the color printer 1, a cleaning brush 20 as a cleaning body partially exposed from the upper end of the cleaning case 21, and the cleaning case 21. A metal roller 22 that comes into contact with the cleaning brush 20, a scraping blade 23 that comes into contact with the surface of the metal roller 22, and a recovery spiral 24 disposed inside the lower end of the cleaning case 21 are provided.

クリーニングブラシ20は、図示を略する駆動モータ等の駆動によって回転し、回転現像装置本体3の表面と接触することでこの回転現像装置本体3の表面に付着したトナー等をクリーニングケース21内に掻き込むものである。この際、クリーニングブラシ20の材質としては、レーヨン、ナイロン、アクリル、ポリエステル等の導電性繊維が用いられ、その繊維原糸の抵抗は10〜1011Ωcmの範囲にあるものが好ましい。 The cleaning brush 20 is rotated by driving of a driving motor (not shown), and scrapes toner and the like adhering to the surface of the rotary developing device main body 3 into the cleaning case 21 by contacting the surface of the rotary developing device main body 3. It is to include. At this time, as the material of the cleaning brush 20, conductive fibers such as rayon, nylon, acrylic and polyester are used, and the resistance of the fiber yarn is preferably in the range of 10 4 to 10 11 Ωcm.

金属ローラ22は、トナーと逆極性の電荷が印加されており、その極性によってクリーニングブラシ20で掻き込んだ(付着した)トナーをクリーニングブラシ20から離間させる機能を備えている。   The metal roller 22 is applied with a charge having a polarity opposite to that of the toner, and has a function of separating the toner scraped (attached) by the cleaning brush 20 from the cleaning brush 20 according to the polarity.

掻取ブレード23は、ゴム等の弾性体が用いられており、金属ローラ22の表面に付着したトナー等を掻き取る機能を備えている。   The scraping blade 23 is made of an elastic body such as rubber and has a function of scraping off toner or the like adhering to the surface of the metal roller 22.

回収スパイラル24は、掻取ブレード23で掻き取られたトナー等を回収するもので、紙面の奥行き方向、即ち、カラープリンタ1の一方の側面から他方の側面へとトナー等を搬送し、図示を略するトナー回収ボックスへとトナーを回収するものである。尚、このトナー回収ボックスは中間転写ベルト7等に付着したトナーを回収する公知のトナー回収ボックスを利用しており、カラープリンタ1の背面側に位置するクリーニングケース21の壁面等とトナー回収ボックスとを蛇腹状のホース等で接続することによって、回収スパイラル24でカラープリンタ1の他方の側面に搬送されたトナーを回収することができる。尚、このトナー回収ボックスは、例えば、クリーニングケース21の側面等にトナー回収ボックスを着脱可能に設ける等でも良い。   The collection spiral 24 collects the toner and the like scraped by the scraping blade 23, and conveys the toner and the like in the depth direction of the paper surface, that is, from one side surface of the color printer 1 to the other side surface. The toner is collected in an abbreviated toner collection box. The toner collection box uses a known toner collection box that collects toner adhering to the intermediate transfer belt 7 and the like. The wall of the cleaning case 21 located on the back side of the color printer 1, the toner collection box, and the like. Are connected by a bellows-like hose or the like, the toner conveyed to the other side surface of the color printer 1 by the recovery spiral 24 can be recovered. For example, the toner collection box may be detachably provided on the side surface of the cleaning case 21 or the like.

[レーザユニットの構成]
レーザユニット4は、外部のコンピュータ等から送られてきた画像情報に基づいて、感光体ドラム2を走査露光するものであり、感光体ドラム2の上方に配置されている。また、レーザユニット4の内部には、図示を略するレーザ光源、ポリゴンミラー、ポリゴンミラー駆動用モータ等の公知の構成を備えている。さらに、レーザユニット4のレーザ光路の前方には、反射ミラー25が設けられており、レーザユニット4から発射されたレーザ光は、この反射ミラー25によって屈曲されて感光体ドラム2の表面に照射されるようになっている。
[Configuration of laser unit]
The laser unit 4 scans and exposes the photosensitive drum 2 based on image information sent from an external computer or the like, and is disposed above the photosensitive drum 2. The laser unit 4 is provided with known configurations such as a laser light source, a polygon mirror, and a polygon mirror driving motor (not shown). Further, a reflection mirror 25 is provided in front of the laser beam path of the laser unit 4, and the laser light emitted from the laser unit 4 is bent by the reflection mirror 25 and irradiated onto the surface of the photosensitive drum 2. It has become so.

[補充用トナー収容器5の構成]
補充用トナー収容器5は、回転現像装置本体3の各現像器13への補給用トナーを収容しているものであり、交換可能となるようにカラープリンタ1に着脱可能に設置されている。また、補充用トナー収容器5は、カラープリンタ1の一方の側面から他方の側面側に向ってイエロー,マゼンタ,シアン,ブラックの各色の補給用トナーを収容した4つの収容部が独立して並列配置されている。また、この補充用トナー収容器5は、カラープリンタ1の正面側から全体として取り出し(引き出し)可能となっており、各色用の収容部は独立して交換可能となっている。
[Configuration of Replenishment Toner Container 5]
The replenishment toner container 5 accommodates toner for replenishment to each developing device 13 of the rotary developing device main body 3 and is detachably installed in the color printer 1 so as to be replaceable. Further, the replenishment toner container 5 has four housing parts that contain replenishment toners of each color of yellow, magenta, cyan, and black from one side surface of the color printer 1 toward the other side surface independently. Is arranged. Further, the replenishment toner container 5 can be taken out (drawn out) as a whole from the front side of the color printer 1, and the container for each color can be independently replaced.

[トナー供給装置6の構成]
トナー供給装置6は、補充用トナー収容器5に収容された各色のトナーを、対応する現像器13に供給するためのものであり、感光体ドラム2の上方において、レーザユニット4と補充用トナー収容器5との間のスペースに配置されている。このトナー供給装置6は、上下方向に移動可能な4つの(図1では1つのみ図示)トナー補給部材26を備え、このトナー補給部材26の先端供給部26aがスリット18aから現像器13内に臨むことで補給用トナーを現像器13内に補給することができる。
[Configuration of Toner Supply Device 6]
The toner supply device 6 is for supplying the toner of each color stored in the replenishment toner container 5 to the corresponding developing unit 13. The laser unit 4 and the replenishment toner are provided above the photosensitive drum 2. It is arranged in the space between the containers 5. The toner supply device 6 includes four toner supply members 26 (only one is shown in FIG. 1) that can move in the vertical direction, and a tip supply portion 26a of the toner supply member 26 enters the developing device 13 from the slit 18a. By facing it, the replenishment toner can be replenished into the developing device 13.

[中間転写ベルト7の構成]
中間転写ベルト7は、感光体ドラム2に形成された各色のトナー画像が順次転写されるものであり、感光体ドラム2及び補充用トナー収容器5の下方に配置されている。この中間転写ベルト7は、離間して配置された駆動ローラ27及び従動ローラ28,29の間に掛け渡されている。また、中間転写ベルト7の感光体ドラム2と対向する部分は、一次転写ローラ30によって感光体ドラム2に当接するように構成されている。尚、従動ローラ28は、本実施の形態では中間転写ベルト7の緊張状態を維持するためのテンションローラの機能を具備している。
駆動ローラ27は、感光体ドラム2と回転現像装置本体3との接触部のほぼ真下に位置し、その中心は回転現像装置本体3の最下端よりもさらに下方に位置している。そして、図示しないモータ及びギアを含む駆動部によって駆動されるようになっている。
[Configuration of Intermediate Transfer Belt 7]
The intermediate transfer belt 7 is one to which the toner images of each color formed on the photosensitive drum 2 are sequentially transferred, and is disposed below the photosensitive drum 2 and the replenishment toner container 5. The intermediate transfer belt 7 is stretched between a driving roller 27 and driven rollers 28 and 29 which are arranged apart from each other. Further, the portion of the intermediate transfer belt 7 that faces the photosensitive drum 2 is configured to contact the photosensitive drum 2 by the primary transfer roller 30. In this embodiment, the driven roller 28 has a function of a tension roller for maintaining the tension state of the intermediate transfer belt 7.
The drive roller 27 is located almost directly below the contact portion between the photosensitive drum 2 and the rotary developing device main body 3, and the center thereof is located further below the lowermost end of the rotary developing device main body 3. And it drives by the drive part containing the motor and gear which are not shown in figure.

従動ローラ28は、補充用トナー収容器5のカラープリンタ1正面側の底部に近接して配置されており、その高さ位置はほぼ感光体ドラム2と同じ位置である。   The driven roller 28 is disposed close to the bottom of the replenishment toner container 5 on the front side of the color printer 1, and the height position thereof is substantially the same as that of the photosensitive drum 2.

一次転写ローラ30は感光体ドラム2の下方に設けられ、これにより、転写ベルト7の所定範囲が感光体ドラム2に当接されている。   The primary transfer roller 30 is provided below the photosensitive drum 2, whereby a predetermined range of the transfer belt 7 is in contact with the photosensitive drum 2.

また駆動ローラ27のカラープリンタ1の背面側で、回転現像装置本体3の下方には、転写ベルト7を清掃するためのベルトクリーニング装置本体31が設けられている。   A belt cleaning device main body 31 for cleaning the transfer belt 7 is provided on the back side of the color printer 1 of the driving roller 27 and below the rotary developing device main body 3.

このベルトクリーニング装置本体31は、駆動ローラ27と対向する位置に設けられて転写ベルト7の表面に摺接するファーブラシ32と、ファーブラシ32の上方にファーブラシ32と接触するように配置されたクリーニングローラ33と、先端がクリーニングローラ33の表面に接触するように配置されたブレード34と、ブレード34の下方に並べて配置された回収スパイラル35とを備えている。   The belt cleaning device main body 31 is provided at a position facing the driving roller 27 so as to be in sliding contact with the surface of the transfer belt 7 and a cleaning brush disposed above the fur brush 32 so as to be in contact with the fur brush 32. The roller 33, the blade 34 disposed so that the tip thereof is in contact with the surface of the cleaning roller 33, and the collection spiral 35 disposed side by side below the blade 34 are provided.

このクリーニング装置本体31においては、中間転写ベルト7の付着物はファーブラシ32によって掻き取られ、ファーブラシ32に掻き取られた付着物はクリーニングローラ33に回収される。そして、クリーニングローラ33側に回収された付着物は、ブレード34によってクリーニングローラ33の表面から掻き落とされ、回収スパイラル35によって図示しないトナー回収ボックスに回収される。   In the cleaning device main body 31, the deposit on the intermediate transfer belt 7 is scraped off by the fur brush 32, and the deposit scraped off by the fur brush 32 is collected by the cleaning roller 33. Then, the deposit collected on the cleaning roller 33 side is scraped off from the surface of the cleaning roller 33 by the blade 34 and is collected in a toner collection box (not shown) by the collection spiral 35.

[二次転写ローラ8の構成]
二次転写ローラ8は、中間転写ベルト7に転写された画像を、搬送されてきた転写紙に転写するためのものであり、駆動ローラ27の下方に対向配置されている。そして、この二次転写ローラ8には、図示しない電圧印加手段によって、転写紙に対して画像転写のためのバイアス電圧が印加されている。
[Configuration of Secondary Transfer Roller 8]
The secondary transfer roller 8 is for transferring the image transferred to the intermediate transfer belt 7 onto the transfer paper that has been conveyed, and is disposed below the drive roller 27 so as to face it. The secondary transfer roller 8 is applied with a bias voltage for image transfer to the transfer paper by a voltage application unit (not shown).

[定着装置9の構成]
定着装置9は、転写紙上に転写されたトナーを溶融定着するためのものであり、回転現像装置本体3の下方でカラープリンタ1の背面側に配置されている。この定着装置9は、ヒータ(図示せず)の発熱によって加熱する加熱ローラ36と、この加熱ローラ36に圧接する加圧ローラ37とを有しており、両ローラ36,37間に転写紙を挟持(ニップ)して搬送する。
[Configuration of Fixing Device 9]
The fixing device 9 is for fusing and fixing the toner transferred onto the transfer paper, and is disposed on the back side of the color printer 1 below the rotary developing device main body 3. The fixing device 9 includes a heating roller 36 that is heated by heat generated by a heater (not shown), and a pressure roller 37 that is pressed against the heating roller 36, and transfer paper is placed between the rollers 36 and 37. Nipped to convey.

[搬送経路の構成]
一方、カラープリンタ1の底部には、図示を略する転写紙が載置される載置板38を有し、転写紙を収納する給紙カセット39が設けられている。そして、この給紙カセット39に収納された転写紙は給紙部40から取り出されて排出口41に至る搬送経路42へと搬送され、その搬送過程にて上述した画像転写・定着処理が施される。尚、給紙カセット39は、転写紙の交換や補給等のためにカラープリンタ1の正面側から引き出し可能とされている。
[Configuration of transport route]
On the other hand, at the bottom of the color printer 1, there is provided a paper feed cassette 39 having a placement plate 38 on which transfer paper (not shown) is placed, and storing the transfer paper. Then, the transfer paper stored in the paper feed cassette 39 is taken out from the paper feed unit 40 and transported to a transport path 42 to the discharge port 41, and the image transfer / fixing process described above is performed in the transport process. The The paper feed cassette 39 can be pulled out from the front side of the color printer 1 for replacement or replenishment of transfer paper.

また、カラープリンタ1の側面には、起倒可能な手差トレイ43が設けられており、この手差トレイ43に転写紙をセットすることも可能となっている。手差トレイ43にセットされた転写紙は、手差給紙部44から取り出されて搬送経路42に合流され、その搬送過程にて上述した画像転写・定着処理が施される。   Further, a manual feed tray 43 that can be tilted is provided on the side surface of the color printer 1, and transfer paper can be set on the manual feed tray 43. The transfer paper set on the manual feed tray 43 is taken out from the manual paper feed unit 44 and joined to the transport path 42, and the image transfer / fixing process described above is performed in the transport process.

さらに、搬送経路42の二次転写ローラ8よりも上流側には、給紙部40又は手差給紙部44から取り出された転写紙の下流端(先端)と中間転写ベルト7とのタイミング調整のためのレジストローラ対45が設けられ、搬送経路42の定着装置9よりも下流側には、両面印刷処理のために定着済みの転写紙をレジストローラ対45よりも搬送経路42の上流側へと反転搬送する反転経路46が設けられている。この際、反転するための転写紙は、一旦、排出口41付近にまで搬送された後、転写紙後端が反転経路46の上流口よりも搬送経路42の下流側へと搬送された後、スイッチバックローラ47の反転によって反転経路46へと送り込まれる。   Further, on the upstream side of the secondary transfer roller 8 in the transport path 42, the timing adjustment between the downstream end (leading edge) of the transfer paper taken out from the paper feeding unit 40 or the manual paper feeding unit 44 and the intermediate transfer belt 7 is performed. A pair of registration rollers 45 is provided on the downstream side of the fixing device 9 in the conveyance path 42, and the transfer paper that has been fixed for double-sided printing processing is located upstream of the registration path pair 45 in the conveyance path 42. A reversing path 46 for reversing and conveying is provided. At this time, after the transfer paper for reversing is once transported to the vicinity of the discharge port 41, the rear end of the transfer paper is transported to the downstream side of the transport path 42 from the upstream port of the reversing path 46. It is sent to the reverse path 46 by the reverse of the switchback roller 47.

[画像形成動作]
上記の構成において、カラープリンタ1に電源が投入されると、各種パラメータが初期化され、定着装置9の温度設定を行うなどの初期設定が実行される。そして、このカラープリンタ1に接続されたコンピュータ等から画像データが入力され、印刷開始の指示がなされると、以下のようにして画像形成動作が実行される。なお、この画像形成動作中においては、トナー補給部材26は上方の待避位置に移動させられている。
[Image forming operation]
In the above configuration, when the color printer 1 is turned on, various parameters are initialized, and initial settings such as setting the temperature of the fixing device 9 are executed. When image data is input from a computer or the like connected to the color printer 1 and an instruction to start printing is given, an image forming operation is executed as follows. During the image forming operation, the toner replenishing member 26 is moved to the upper retracted position.

先ず、帯電ローラ10によって感光体ドラム2が帯電された後、この感光体ドラム2に対してレーザユニット4により画像データに対応した走査露光が行われ、感光体ドラム2に静電潜像が形成される。   First, after the photosensitive drum 2 is charged by the charging roller 10, scanning exposure corresponding to image data is performed on the photosensitive drum 2 by the laser unit 4, and an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 2. Is done.

次に、回転現像装置本体3が回転されて、対応する色の現像器13が感光体ドラム2に対向させられる。この状態で、感光体ドラム2の静電潜像が対応する色のトナーによって現像される。   Next, the rotary developing device main body 3 is rotated so that the developing device 13 of the corresponding color is opposed to the photosensitive drum 2. In this state, the electrostatic latent image on the photosensitive drum 2 is developed with the corresponding color toner.

現像された画像は、中間転写ベルト7に転写され、以上の動作を各色毎に順次繰り返すことによって、中間転写ベルト7上にはフルカラー画像が形成される。尚、感光体ドラム2に残留した残留トナー等は、ドラムクリーニング装置11により清掃されて、図示しない廃トナーコンテナに廃棄される。   The developed image is transferred to the intermediate transfer belt 7, and a full color image is formed on the intermediate transfer belt 7 by sequentially repeating the above operation for each color. The residual toner remaining on the photosensitive drum 2 is cleaned by the drum cleaning device 11 and discarded in a waste toner container (not shown).

一方、給紙部40によって取り出された給紙カセット3の最上位に位置する転写紙は、レジストローラ対45によって中間転写ベルト7上の画像形成位置とでタイミング合わせを行ったうえで二次転写ローラ8へと搬送される。   On the other hand, the transfer paper positioned at the uppermost position of the paper feed cassette 3 taken out by the paper feed unit 40 is subjected to the secondary transfer after being matched with the image forming position on the intermediate transfer belt 7 by the registration roller pair 45. It is conveyed to the roller 8.

二次転写ローラ8は中間転写ベルト7に当接しているため、二次転写ローラ8に印加された転写バイアスにより中間転写ベルト7上に形成されたフルカラーの画像が転写紙に転写された後、定着装置9に案内され、この定着装置9による加熱・加圧によって画像が転写紙に定着される。   Since the secondary transfer roller 8 is in contact with the intermediate transfer belt 7, after the full color image formed on the intermediate transfer belt 7 is transferred to the transfer paper by the transfer bias applied to the secondary transfer roller 8, The image is guided to the fixing device 9, and the image is fixed on the transfer paper by heating and pressing by the fixing device 9.

[トナー供給動作の構成]
上述した画像転写に伴う現像器13のトナー使用に対して補充用トナー収容器5から補給トナーを補給する場合は、回転現像装置本体3を回転させて補給対象となる現像器13を所定の補給位置へと位置させた後、補給対象となる現像器13に対応するトナー補給部材26の先端供給部26aをスリット18aを開きつつ図1の鎖線で示すような供給位置に変位させる。尚、回転現像装置本体3は、この状態では回転がロックされている。
[Configuration of toner supply operation]
When replenishing toner from the replenishing toner container 5 in response to the use of toner in the developing unit 13 accompanying the image transfer described above, the rotating developing device main body 3 is rotated to replenish the developing unit 13 to be replenished to a predetermined level. After being positioned to the position, the leading end supply portion 26a of the toner replenishing member 26 corresponding to the developing device 13 to be replenished is displaced to a supply position as indicated by the chain line in FIG. 1 while opening the slit 18a. The rotation developing device main body 3 is locked in rotation in this state.

次に、トナー補給部材26が所定の供給位置に変位したらば、補充用トナー収容器5からトナー補給部材26内へと供給された補給用トナーが無くなるまで補給用トナーを現像器13内へと補給する。   Next, when the toner replenishing member 26 is displaced to a predetermined supply position, the replenishing toner is replenished into the developing device 13 until the replenishing toner supplied from the replenishing toner container 5 into the toner replenishing member 26 runs out. To do.

トナー補給部材26内の補給用トナーの補給が終了すると、トナー補給部材26が上方に移動し、トナー補給部材26がスリット18aから抜け出ると、スリット18aは弾性力によって閉じられる。   When the replenishment of toner for replenishment in the toner replenishing member 26 is completed, the toner replenishing member 26 moves upward, and when the toner replenishing member 26 comes out of the slit 18a, the slit 18a is closed by an elastic force.

この際、先端供給部26aやスリット18aの近傍に付着した補給用トナーは微粒子であることから、飛散することは避けられず、その飛散した補給用トナーがトナー補給部18に付着するため、この付着トナーを除去することが好ましい。   At this time, since the replenishment toner adhering to the vicinity of the tip supply part 26a and the slit 18a is fine particles, it is unavoidable that the replenishment toner is scattered, and the scattered replenishment toner adheres to the toner replenishment part 18. It is preferable to remove the adhered toner.

そこで、トナー補給部材26の退避位置までの変位復帰が完了すると、回転現像装置本体3を低速で回転させ、トナー補給を行ったトナー補給部18の回転方向の先端18bが回転現像装置本体3の下部位置(クリーニングブラシ20)に到達するまで移動させる。
この際、回転現像装置本体3は、図2において反時計回りに回転させ、トナー補給部18がトナー補給位置からクリーニング位置に至るまでに下向きとならないようにするのが望ましい。従って、クリーニング処理のために回転現像装置本体3をトナー転写時と同一の時計回り方向に回転させる場合には、クリーニングユニット19は回転現像装置本体18に対して右下方寄りに配置するのが好ましい。
Therefore, when the return of the toner replenishing member 26 to the retracted position is completed, the rotary developing device main body 3 is rotated at a low speed, and the tip 18b in the rotation direction of the toner replenishing portion 18 that has supplied the toner is Move until it reaches the lower position (cleaning brush 20).
At this time, it is desirable that the rotary developing device body 3 is rotated counterclockwise in FIG. 2 so that the toner replenishing portion 18 does not face downward from the toner replenishing position to the cleaning position. Therefore, when the rotary developing device main body 3 is rotated in the same clockwise direction as that during toner transfer for cleaning processing, the cleaning unit 19 is preferably disposed at the lower right side with respect to the rotary developing device main body 18. .

この時の回転制御で、トナー補給部18の先端18bがクリーニングブラシ20に到達した地点で、クリーニングケース21に設けたクリーニングブラシ20を回転現像装置本体3の表面に圧接させる。   With the rotation control at this time, the cleaning brush 20 provided in the cleaning case 21 is brought into pressure contact with the surface of the rotary developing device main body 3 when the tip 18b of the toner replenishing portion 18 reaches the cleaning brush 20.

尚、クリーニングブラシ20(又はクリーニングケース21)はソレノイド等にて回転現像装置本体3の表面に圧接・離間可能となっている。   The cleaning brush 20 (or the cleaning case 21) can be pressed and separated from the surface of the rotary developing device main body 3 by a solenoid or the like.

この圧接・離間制御により、トナー補給部18の後端18cがクリーニングブラシ20に到達する直前にクリーニングブラシ20をトナー補給部18の後端18cに圧接させ、このまま回転現像器本体3を回転させることでトナー補給部18の表面に付着した少量の補給用トナー等を除去した後、トナー補給部18の先端18bがクリーニングブラシ20の接触位置に到達した地点でクリーニングブラシ20(又はクリーニングケース21)を回転現像装置本体3から離間させる。   By this pressure contact / separation control, the cleaning brush 20 is brought into pressure contact with the rear end 18c of the toner supply unit 18 immediately before the rear end 18c of the toner supply unit 18 reaches the cleaning brush 20, and the rotary developing device body 3 is rotated as it is. After removing a small amount of replenishing toner and the like adhering to the surface of the toner replenishing portion 18, the cleaning brush 20 (or the cleaning case 21) is attached at the point where the tip 18 b of the toner replenishing portion 18 reaches the contact position of the cleaning brush 20. The rotary developing device main body 3 is separated.

尚、クリーニングブラシ20(又はクリーニングケース21)の圧接・離間位置は、回転現像装置本体3の回転用モータに回転位置制御が可能なステッピングモータを採用するのが望ましい。   For the pressure contact / separation position of the cleaning brush 20 (or the cleaning case 21), it is desirable to employ a stepping motor capable of controlling the rotational position as the rotation motor of the rotary developing device main body 3.

そこで、トナー補給部18に対するクリーニングブラシ20の圧接時には、回転制御直前のトナー補給を行ったクリーニング対象のトナー補給部18との相対位置に基づいてクリーニングブラシ20の圧接・離間制御角度を求める。   Therefore, when the cleaning brush 20 is pressed against the toner replenishing portion 18, the pressure contact / separation control angle of the cleaning brush 20 is obtained based on the relative position with respect to the toner replenishing portion 18 to be cleaned immediately before the rotation control.

例えば、図2に示した場合、トナー補給部18の回転方向中心位置とクリーニングブラシ20の接触位置とでなす角度(回転現像装置本体3の回転中心基準)は略180度に設定されている。
従って、回転現像装置本体3の回転用モータの回転制御が90度単位で400パルス必要と設定した場合、回転現像装置本体3の回転用モータの回転制御開始から800(400×2)パルス経過時にクリーニングブラシ20の接触位置にトナー補給部18の回転方向中心が到達するため、トナー補給部18の先端18bと後端18cとの長さ(回転方向全長)を考慮して、クリーンニングブラシ20によるトナー補給部18の全長に対するクリーニング角度が45度であれば、700〜900パルスの間でクリーニングブラシ20がトナー補給部18に接触するように制御される。
For example, in the case shown in FIG. 2, the angle formed by the rotation direction center position of the toner replenishing portion 18 and the contact position of the cleaning brush 20 (reference to the rotation center of the rotary developing device main body 3) is set to about 180 degrees.
Accordingly, if the rotation control of the rotation motor of the rotary developing device main body 3 is set to require 400 pulses in units of 90 degrees, 800 (400 × 2) pulses have elapsed since the rotation control start of the rotation motor of the rotary developing device main body 3 was started. Since the rotational direction center of the toner replenishing portion 18 reaches the contact position of the cleaning brush 20, the length of the front end 18b and the rear end 18c of the toner replenishing portion 18 (the total length in the rotational direction) is taken into account. If the cleaning angle with respect to the entire length of the toner replenishing portion 18 is 45 degrees, the cleaning brush 20 is controlled to contact the toner replenishing portion 18 between 700 and 900 pulses.

また、クリーニングブラシ20の圧接制御を考慮する点として、クリーニングブラシ20の圧接応答時間がある。   Further, as a point to consider the pressure contact control of the cleaning brush 20, there is a pressure contact response time of the cleaning brush 20.

例えば、その圧接応答時間を100msとし、回転現像装置本体3のモータ回転速度が500Hzであれば、圧接応答に200(100×2)パルス必要となり、回転現像装置本体3の回転用モータの回転制御開始から500(700ms−200ms)パルス経過時にクリーニングブラシ20を圧接すればトナー補給部18の後端18cが接触することとなる。   For example, if the pressure contact response time is 100 ms and the motor rotation speed of the rotary developing device body 3 is 500 Hz, 200 (100 × 2) pulses are required for the pressure contact response, and rotation control of the rotation motor of the rotary developing device body 3 is performed. If the cleaning brush 20 is pressed when 500 (700 ms-200 ms) pulses have elapsed from the start, the rear end 18c of the toner replenishing portion 18 comes into contact.

また、クリーニングブラシ20の離間制御についても、上記と同様の計算方法でクリーニングブラシ20の接触位置までのトナー補給部18の先端18bの到達位置(時間)や制御タイミング時間を算出することができるので、トナー補給部18の先端18b及び後端18cの位置検出センサー等を設ける必要がない。この後、次の転写紙に対する画像形成開始色位置まで回転現像装置本体3を通常の高速正回転で移動させてトナー補給動作を終了する。   Also, with regard to the separation control of the cleaning brush 20, the arrival position (time) of the tip 18b of the toner replenishing portion 18 up to the contact position of the cleaning brush 20 and the control timing time can be calculated by the same calculation method as described above. There is no need to provide position detection sensors for the front end 18b and the rear end 18c of the toner replenishing portion 18. Thereafter, the rotary developing device main body 3 is moved at a normal high-speed forward rotation to the image formation start color position for the next transfer paper, and the toner replenishment operation is completed.

このように、本発明の現像器ユニットによれば、回転現像装置本体3に対して外部からトナー補給を行う際、補給搬送終了後にトナー補給部材26の先端供給部26aが現像器13(トナー補給部18から)から抜かれた時にトナー補給部18の上部に少量の補給用トナー等が付着している可能性があるため、その付着トナーをクリーニングユニット19によって除去することで、この後の回転現像装置本体3の通常回転制御に伴う回転遠心力によって補給用トナー等の飛散及びこの飛散に伴う機内汚染を抑制することができる。   As described above, according to the developing unit of the present invention, when toner is replenished to the rotary developing device main body 3 from the outside, the tip supply portion 26a of the toner replenishing member 26 is moved to the developing device 13 (toner replenishment) after the replenishment conveyance is completed. Since a small amount of toner for replenishment or the like may adhere to the upper portion of the toner replenishing portion 18 when the toner is removed from the toner replenishing portion 18), the cleaning toner 19 removes the adhering toner to perform subsequent rotation development. The rotation centrifugal force accompanying the normal rotation control of the apparatus main body 3 can suppress the scattering of the replenishing toner and the in-machine contamination due to the scattering.

ところで、上記実施の形態では、本発明の現像器ユニットをカラープリンタ1に適用して説明したが、例えば、モノクロプリンタや複写機、或いはこれらを機能的に備えた複合機のように、画像形成装置全般に適用することができることは勿論である。   In the above embodiment, the developing unit according to the present invention is applied to the color printer 1. However, for example, an image forming unit such as a monochrome printer, a copying machine, or a multifunction machine equipped with these functions is used. Of course, it can be applied to the entire apparatus.

本発明の一実施形態に係る現像器ユニットを備えた画像形成装置の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of an image forming apparatus including a developing unit according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る現像器ユニットに使用される現像器の外観斜視図である。FIG. 2 is an external perspective view of a developing device used in the developing device unit according to the embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る現像器ユニットの要部の拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of a main part of a developing unit according to an embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…カラープリンタ(装置本体)
3…回転現像装置
5…補充用トナー収容器
6…トナー供給装置
12…回転枠
12a…仕切
13…現像器
14…収納室
15…現像ローラ
17…トナーケース
18…トナー補給部
18a…スリット
18b…先端
18c…後端
19…クリーニングユニット
20…クリーニングブラシ(クリーニング体)
21…クリーニングケース
22…金属ローラ
23…掻取ブレード
24…回収スパイラル
26…トナー補給部材
1. Color printer (device main unit)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Rotating developing device 5 ... Replenishment toner container 6 ... Toner supply device 12 ... Rotating frame 12a ... Partition 13 ... Developing device 14 ... Storage chamber 15 ... Developing roller 17 ... Toner case 18 ... Toner replenishing part 18a ... Slit 18b ... Front end 18c Rear end 19 Cleaning unit 20 Cleaning brush (cleaning body)
21 ... Cleaning case 22 ... Metal roller 23 ... Scraping blade 24 ... Recovery spiral 26 ... Toner supply member

Claims (6)

画像形成用のトナーが充填されていると共に現像ローラを備えた現像器と、該現像器を一つ以上収納した回転現像装置本体と、該回転現像装置本体に接触可能なクリーニング体とを備えていることを特徴とする現像器ユニット。   A developing device filled with toner for image formation and provided with a developing roller, a rotating developing device main body containing at least one developing device, and a cleaning body capable of contacting the rotating developing device main body A developing unit characterized by comprising: 前記現像器に補充する補充用トナーを収納した補充用トナー収容器と、前記現像器に前記補充用トナーを補充するために前記回転現像装置本体に対して接近離反可能なトナー補給部材とを備え、
前記クリーニング体は、前記トナー補給部材の表面に接触することを特徴とする請求項1に記載の現像器ユニット。
A replenishing toner container that contains replenishing toner to be replenished to the developing unit; and a toner replenishing member that can move toward and away from the rotary developing device main body to replenish the replenishing toner to the developing unit. ,
The developer unit according to claim 1, wherein the cleaning body contacts a surface of the toner supply member.
前記クリーニング体は、前記回転現像装置本体に対して接近離反可能に配置されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の現像器ユニット。   The developing unit according to claim 1, wherein the cleaning body is disposed so as to be close to and away from the main body of the rotary developing device. 前記クリーニング体は、クリーニングケースに内装され、前記回転現像装置に付着して前記クリーニング体で除去されたトナーを前記クリーニングケース内に回収可能とされていることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の現像器ユニット。   The cleaning body is built in a cleaning case, and the toner attached to the rotary developing device and removed by the cleaning body can be collected in the cleaning case. 4. The developing unit according to any one of 3 above. 前記クリーニング体は、前記トナー補給部材を前記現像器から離反させた後に前記回転現像器本体を回転させてその補充位置が到達する直前に前記回転現像器本体に対して接近し、且つ、その補充位置が通過した時点で前記回転現像器本体から離反することを特徴とする請求項3に記載の現像器ユニット。   The cleaning body approaches the revolving developer main body immediately before the replenishment position is reached by rotating the rotary developing device main body after separating the toner replenishing member from the developing device and replenishing the main body. The developer unit according to claim 3, wherein the developer unit is separated from the rotary developer body when the position passes. 請求項1乃至請求項5に記載の現像器ユニットを備えていることを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the developing unit according to claim 1.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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