JP2020060668A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成装置本体にセットされた現像装置において撹拌回転部材を回転駆動する負荷が大きくなって駆動機構がロックしてしまう不具合を生じにくくする。【解決手段】所定の条件下でリーダライタ５５（検知手段）によって現像装置１３が画像形成装置本体１にセットされた状態が検知されたときに、駆動モータ５１（駆動機構）による駆動によって撹拌スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２（撹拌回転部材）の逆転と正転とを交互に繰り返しおこなう「ウォーミングアップ動作」が実行される。【選択図】図５

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置に関するものである。

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、内部に収容された現像剤を撹拌する撹拌回転部材を具備した現像装置が、着脱可能に設置されたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

詳しくは、現像装置の内部に収容された現像剤は、撹拌スクリュ（搬送スクリュ）等の撹拌回転部材によって撹拌・混合される。撹拌・混合された現像剤は、その一部が現像ローラ（現像剤担持体）に供給される。現像ローラに担持された現像剤は、現像ローラに対向するドクターブレード（現像剤規制部材）によって適量に規制された後に、感光体ドラム（像担持体）との対向位置に達する。そして、その対向位置で、現像ローラに担持された現像剤中のトナーの一部が、感光体ドラムの表面に移動する。こうして、感光体ドラムの表面に形成された潜像が現像されてトナー像が形成される。

一方、特許文献１には、画像形成装置に現像装置がセットされたときに現像装置内の現像剤を均すことを目的として、画像形成動作前に、現像ローラを回転停止した状態（又は、低速回転した状態）で撹拌スクリュを回転させる技術が開示されている。

従来の技術は、現像剤が一端側に偏った状態で収容された現像装置が画像形成装置本体にセットされて、そのまま現像装置（撹拌回転部材）が駆動されてしまうと、撹拌回転部材を回転駆動する負荷が大きくなって駆動機構がロックしてしまうことがあった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、画像形成装置本体にセットされた現像装置において撹拌回転部材を回転駆動する負荷が大きくなって駆動機構がロックしてしまう不具合が生じにくい、画像形成装置を提供することにある。

この発明における画像形成装置は、内部に収容された現像剤を撹拌する撹拌回転部材を具備した現像装置と、前記撹拌回転部材を正転・逆転可能に駆動する駆動機構と、前記現像装置が画像形成装置本体にセットされた状態を検知する検知手段と、を備え、所定の条件下で前記検知手段によって前記現像装置が前記画像形成装置本体にセットされた状態が検知されたときに、前記駆動機構による駆動によって前記撹拌回転部材の逆転と正転とを交互に繰り返しおこなうウォーミングアップ動作が実行されるものである。

本発明によれば、画像形成装置本体にセットされた現像装置において撹拌回転部材を回転駆動する負荷が大きくなって駆動機構がロックしてしまう不具合が生じにくい、画像形成装置を提供することができる。

この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。 作像部を示す構成図である。 （Ａ）現像装置の上部を幅方向にみた概略断面図と、（Ｂ）現像装置の下部を幅方向にみた概略断面図と、である。 現像装置の循環経路を幅方向にみた概略断面図である。 ウォーミングアップ動作において、（Ａ）撹拌スクリュが逆転した状態の現像装置を示す概略断面図と、（Ｂ）撹拌スクリュが正転した状態の現像装置を示す概略断面図と、である。 新品の現像装置がセットされたときの制御を示すフローチャートである。 変形例１としての、新品の現像装置がセットされたときの制御を示すフローチャートである。 変形例２としての、新品の現像装置がセットされたときの制御を示すフローチャートである。 変形例３としての、複数の現像装置と複数の駆動機構との関係を示す図である。

以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

まず、図１にて、画像形成装置１における全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機、３は原稿を原稿読込部に搬送する原稿搬送部、４は原稿の画像情報を読み込む原稿読込部、５は出力画像が積載される排紙トレイ、７は用紙等のシートＰが収容される給紙部、９はシートＰの搬送タイミングを調整するレジストローラ（タイミングローラ）、を示す。
また、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー像が形成される像担持体としての感光体ドラム、１３は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面に形成される静電潜像を現像する現像装置、１４は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面に形成されたトナー像をシートＰ上に重ねて転写する１次転写ローラ、を示す。
また、１７は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、１８は中間転写ベルト１７上のカラートナー像をシートＰ上に転写するための２次転写ローラ、２０はシートＰ上の未定着画像を定着する定着装置、２８は現像装置１３に供給するための各色（イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック）のトナーが収容されたトナー容器、を示す。

以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。
なお、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上でおこなわれる作像プロセスについては、図２をも参照することができる。
まず、原稿は、原稿搬送部３の搬送ローラによって、原稿台から搬送されて、原稿読込部４のコンタクトガラス上に載置される。そして、原稿読込部４で、コンタクトガラス上に載置された原稿の画像情報が光学的に読み取られる。

詳しくは、原稿読込部４は、コンタクトガラス上の原稿の画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿にて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿のカラー画像情報は、カラーセンサにてＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、ＲＧＢの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。

そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部に送信される。そして、書込み部からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光Ｌ（図２参照）が、それぞれ、対応する感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に向けて発せられる。

一方、４つの感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫは、それぞれ、図１の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、帯電部１２（図２参照）との対向部で、一様に帯電される（帯電工程である。）。こうして、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
書込み部において、４つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程である。）。

イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から１番目の感光体ドラム１１Ｙの表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム１１Ｙの回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電部１２にて帯電された後の感光体ドラム１１Ｙの表面には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。

同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から２番目の感光体ドラム１１Ｍの表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から３番目の感光体ドラム１１Ｃの表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から４番目の感光体ドラム１１ＢＫの表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。

その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、それぞれ、現像装置１３との対向位置に達する。そして、各現像装置１３から感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面の潜像が現像される（現像工程である。）。
その後、現像工程後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、それぞれ、中間転写ベルト１７との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト１７の内周面に当接するように１次転写ローラ１４が設置されている。そして、１次転写ローラ１４の位置で、中間転写ベルト１７上に、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて１次転写される（１次転写工程である。）。

そして、転写工程後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、それぞれ、クリーニング部１５との対向位置に達する。そして、クリーニング部１５で、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程である。）。
その後、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、除電部を通過して、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫにおける一連の作像プロセスが終了する。

他方、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面の各色のトナーが重ねて１次転写（担持）された中間転写ベルト１７（中間転写体）は、図１の反時計方向に走行して、２次転写ローラ１８との対向位置に達する。そして、２次転写ローラ１８との対向位置で、シートＰ上に中間転写ベルト１７上に担持されたカラーのトナー像が２次転写される（２次転写工程である。）。
その後、中間転写ベルト１７の表面は、中間転写ベルトクリーニング部の位置に達する。そして、中間転写ベルト１７上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部に回収されて、中間転写ベルト１７における一連の転写プロセスが終了する。

ここで、中間転写ベルト１７と２次転写ローラ１８との間（２次転写ニップである。）に搬送されるシートＰは、給紙部７からレジストローラ９等を経由して搬送されるものである。
詳しくは、シートＰを収納する給紙部７から、給紙ローラ８により給送されたシートＰが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ９に導かれる。レジストローラ９に達したシートＰは、タイミングを合わせて、２次転写ニップに向けて搬送される。

そして、フルカラー画像が転写されたシートＰは、その後に定着装置２０に導かれる。定着装置２０では、定着ローラと加圧ローラとのニップにて、カラー画像がシートＰ上に定着される。
そして、定着工程後のシートＰは、排紙ローラによって装置本体１外に出力画像として排出されて、排紙トレイ５上にスタックされる。こうして、一連の画像形成プロセスが完了する。

次に、図２〜図４にて、画像形成装置における作像部について詳述する。
図２は、作像部を示す構成図である。図３（Ａ）は現像装置１３の上部（回収用の第２撹拌スクリュ１３ｂ２の位置である。）を幅方向（長手方向）にみた概略断面図（水平方向の断面図）であって、図３（Ｂ）は現像装置１３の下部（供給用の第１撹拌スクリュ１３ｂ１の位置である。）を幅方向にみた概略断面図である。図４は、現像装置１３の循環経路を幅方向にみた概略断面図（垂直方向の断面図）である。
なお、各作像部はほぼ同一構造であるために、図２〜図４等にて作像部及び現像装置は符号のアルファベット（Ｙ、Ｃ、Ｍ、ＢＫ）を除して図示する。

図２に示すように、作像部は、像担持体としての感光体ドラム１１、帯電部１２、現像装置１３（現像部）、クリーニング部１５、等で構成される。
像担持体としての感光体ドラム１１は、負帯電の有機感光体であって、駆動モータによって時計方向に回転駆動される。

帯電部１２は、芯金上に、ウレタン樹脂、導電性粒子としてのカーボンブラック、硫化剤、発泡剤等を処方した中抵抗の発泡ウレタン層をローラ状に形成した弾性を有する帯電ローラである。帯電部１２の中抵抗層の材質としては、ウレタン、エチレン−プロピレン−ジエンポリエチレン（ＥＰＤＭ）、ブタジエンアクリロニトリルゴム（ＮＢＲ）、シリコーンゴムや、イソプレンゴム等に抵抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物等の導電性物質を分散したゴム材や、またこれらを発泡させたものを用いることもできる。
クリーニング部１５は、感光体ドラム１１に摺接するクリーニングブレードが設置されていて、感光体ドラム１１上の未転写トナーを機械的に除去・回収する。

現像装置１３は、現像剤担持体としての現像ローラ１３ａが感光体ドラム１１に僅かな隙間をあけて対向するように配置されていて、双方の対向部分には感光体ドラム１１と磁気ブラシとが接触する現像領域（現像ニップ部）が形成される。現像装置１３内には、トナーＴとキャリアＣとからなる現像剤Ｇ（２成分現像剤）が収容されている。そして、現像装置１３は、感光体ドラム１１上に形成される静電潜像を現像する（トナー像を形成する。）。なお、現像装置１３の構成・動作については、後で詳しく説明する。

図１を参照して、トナー容器２８は、その内部に現像装置１３内に供給するためのトナーＴを収容している。具体的に、現像装置１３に設置された磁気センサによって検知されるトナー濃度（現像剤Ｇ中のトナーの割合である。）の情報に基いて、トナー搬送管を介して、トナー容器２８から現像装置１３内に向けてトナー補給口１３ｅからトナーＴを適宜に供給する。
なお、本実施の形態において用いられるトナーＴ（現像剤Ｇ中のトナー、トナー容器２８中のトナーである。）や、キャリアＣ（現像剤Ｇ中のキャリア）は、公知のものを用いることができる。

以下、画像形成装置１における現像装置１３について詳述する。
図２〜図４等を参照して、現像装置１３は、現像剤担持体としての現像ローラ１３ａ、撹拌回転部材としての撹拌スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２（搬送スクリュ）、現像剤規制部材としてのドクターブレード１３ｃ、等で構成されている。
現像ローラ１３ａは、アルミニウム、ステンレス、真鍮、導電性樹脂等の非磁性体を円筒形に形成してなるスリーブ１３ａ２が駆動機構としての駆動モータ５１によって反時計方向に回転されるように構成されている。図３を参照して、現像ローラ１３ａのスリーブ１３ａ２内には、スリーブ１３ａ２の周面（周囲）に複数の磁極を形成するマグネット１３ａ１が固設されている。現像ローラ１３ａ上に担持された現像剤Ｇは、現像ローラ１３ａの矢印方向の回転にともなって搬送されて、ドクターブレード１３ｃの位置に達する。そして、現像ローラ１３ａ上の現像剤Ｇは、その位置で適量に規制された後に、感光体ドラム１１との対向位置（現像領域である。）まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界（現像電界）によって、感光体ドラム１１上に形成された潜像にトナーが吸着される。

詳しくは、汲上げ磁極が磁性体としてのキャリアに作用して、供給用搬送経路に収容された現像剤Ｇが現像ローラ１３ａ上に汲上げられる。現像ローラ１３ａ上に担持された現像剤Ｇは、その一部がドクターブレード１３ｃの位置で掻き取られて、供給用搬送経路に戻される。一方、汲上げ磁極による磁力が作用するドクターブレード１３ｃの位置で、ドクターブレード１３ｃと現像ローラ１３ａとのドクターギャップを通過して現像ローラ１３ａ上に担持された現像剤Ｇは、主磁極の位置で穂立ちして現像領域において磁気ブラシとなって感光体ドラム１１に摺接する。こうして、現像ローラ１３ａに担持された現像剤Ｇ中のトナーＴが感光体ドラム１１上の潜像に付着する。その後、主磁極の位置を通過した現像剤Ｇは、複数の搬送磁極によって、上カバーとの間を搬送された後に、剤離れ磁極の位置まで搬送される。そして、剤離れ磁極の位置で、反発磁界（現像ローラ１３ａから離れる方向に作用する磁界である。）がキャリアに作用して、現像ローラ１３ａ上に担持されていた現像工程後の現像剤Ｇが現像ローラ１３ａから脱離される。脱離後の現像剤Ｇは、回収用搬送経路内に落下して第２撹拌スクリュ１３ｂ２によって回収用搬送経路の下流に向けて搬送される。

図２等を参照して、現像剤規制部材としてのドクターブレード１３ｃは、現像ローラ１３ａの下方に配置された非磁性の板状部材（その一部を磁性材料で形成することもできる。）である。ドクターブレード１３ｃは、現像ローラ１３ａに対して下方で対向して、現像ローラ１３ａに担持される現像剤Ｇの量を規制する現像剤規制部材として機能する。

そして、現像ローラ１３ａは図２の反時計方向に回転して、感光体ドラム１１は図２の時計方向に回転する。
２つの撹拌スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２（撹拌回転部材）は、現像装置１３内に収容された現像剤Ｇを幅方向（図２の紙面垂直方向である。）に循環しながら撹拌・混合する。
第１撹拌スクリュ１３ｂ１（供給用撹拌回転部材）は、現像ローラ１３ａに対向する位置に配設されていて、現像剤Ｇを幅方向（回転軸方向）に水平に搬送する（図３（Ｂ）の破線矢印に示す左方向の搬送である。）とともに、汲上げ磁極の位置で現像ローラ１３ａ上に現像剤Ｇを供給（図３（Ｂ）の白矢印方向の供給である。）する。第１撹拌スクリュ１３ｂ１は、図２の反時計方向に回転する。

第２撹拌スクリュ１３ｂ２（回収用撹拌回転部材）は、第１撹拌スクリュ１３ｂ１の上方であって現像ローラ１３ａに対向する位置に配設されている。そして、現像ローラ１３ａから離脱した現像剤Ｇ（現像工程後に剤離れ磁極によって現像ローラ１３ａ上から強制的に離脱された現像剤Ｇであって、図３（Ａ）の白矢印方向に離脱するものある。）を幅方向に水平に搬送する（図３（Ａ）の破線矢印に示す右方向の搬送である。）。なお、本実施の形態では、第２撹拌スクリュ１３ｂ２の回転方向が、現像ローラ１３ａの回転方向に対して逆方向（図２の時計方向である。）になるように設定されている。
そして、第２撹拌スクリュ１３ｂ２は、第１撹拌スクリュ１３ｂ１による搬送経路の下流側から第１中継部１３ｆを介して循環される現像剤Ｇを第１撹拌スクリュ１３ｂ１による搬送経路の上流側に第２中継部１３ｇを介して搬送する（図３の一点鎖線矢印に示す搬送である。）。
２つの撹拌スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２は、現像ローラ１３ａや感光体ドラム１１と同様に、回転軸がほぼ水平になるように配設されている。また、２つの撹拌スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２は、いずれも、軸部にスクリュ部が螺旋状に巻装されたものである。

そして、２つの撹拌スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２は、現像ローラ１３ａとともに、ギア列によって１つの駆動系が形成されていて、駆動機構としての駆動モータ５１によって回転駆動されるように構成されている。すなわち、制御部５０によって駆動モータ５１が駆動制御されることによって、２つの撹拌スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２が、現像ローラ１３ａとともに回転駆動されることになる。
詳しくは、現像ローラ１３ａは、幅方向（図２の紙面垂直方向であって、図３の左右方向である。）の一端側の軸部に、駆動モータ５１から駆動力が直接的に伝達されるカップリングが設けられている。また、現像ローラ１３ａの幅方向一端側の軸部にはギアが設置されていて、このギアがアイドラを介して、第１撹拌スクリュ１３ｂ１の幅方向一端側の軸部に設置されたギアに噛合している。また、第１撹拌スクリュ１３ｂ１の幅方向他端側の軸部には第１ギアが設置されていて、この第１ギアが、第２撹拌スクリュ１３ｂ２の幅方向他端側の軸部に設置された第２ギアに噛合している。
なお、本実施の形態では、現像装置を駆動する駆動モータ５１（駆動機構）が、感光体ドラム１１等を回転駆動する駆動モータとは別に、現像駆動モータとして独立して設けられている。そして、この駆動モータ５１は、正逆双方向回転型のモータであって、現像装置１３を逆転して駆動できるように構成されているが、これについては後で詳しく説明する。

ここで、第１撹拌スクリュ１３ｂ１による搬送経路（供給用搬送経路）と、第２撹拌スクリュ１３ｂ２による搬送経路（回収用搬送経路）と、は壁部（仕切り部１３ｄ）によって隔絶されている。
図３及び図４（Ａ）を参照して、第２撹拌スクリュ１３ｂ２による搬送経路（回収用搬送経路）の下流側と、第１撹拌スクリュ１３ｂ１による搬送経路（供給用搬送経路）の上流側と、は第２中継部１３ｇを介して連通している。第２撹拌スクリュ１３ｂ２による回収用搬送経路の下流側に達した現像剤Ｇが、第２中継部１３ｇにて自重落下して、供給用搬送経路の上流側に達することになる。
また、図３及び図４（Ａ）を参照して、第１撹拌スクリュ１３ｂ１による搬送経路の下流側と、第２撹拌スクリュ１３ｂ２による搬送経路の上流側と、は第１中継部１３ｆを介して連通している。そして、第１撹拌スクリュ１３ｂ１による供給用搬送経路にて現像ローラ１３ａ上に供給されなかった現像剤Ｇが、第１中継部１３ｆの近傍に留まって盛り上がって、第１中継部１３ｆを介して第２撹拌スクリュ１３ｂ２による回収用搬送経路の上流側に搬送（供給）されることになる。
なお、第１中継部１３ｆにおける現像剤の搬送性（供給用搬送経路から回収用搬送経路への重力方向に逆らった現像剤の受け渡しである。）を向上させるために、第１撹拌スクリュ１３ｂ１の下流側の位置（第１中継部１３ｆに対応する位置である。）に、パドル形状部や、スクリュの巻き方向が逆方向に形成されたスクリュ部、を設けることもできる。

このような構成により、２つの撹拌スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２（撹拌回転部材）によって、現像装置１３において現像剤Ｇを幅方向（長手方向）に循環させる循環経路が形成されることになる。すなわち、現像装置１３が稼動されると、装置内に収容された現像剤Ｇは図３及び図４（Ａ）中の破線矢印の方向に流動する。そして、このように、現像ローラ１３ａに対する現像剤Ｇの供給経路（第１撹拌スクリュ１３ｂ１による供給用搬送経路である。）と、現像ローラ１３ａから離脱する現像剤Ｇの回収経路（第２撹拌スクリュ１３ｂ２による回収用搬送経路である。）と、を分離することで、感光体ドラム１１上に形成するトナー像の濃度偏差を小さくすることができる。

なお、第２撹拌スクリュ１３ｂ２による搬送経路中には、装置内を循環する現像剤のトナー濃度を検知する磁気センサが設置されている。そして、磁気センサによって検知されるトナー濃度の情報に基いて、トナー容器２８からトナー補給口１３ｅ（第１中継部１３ｆの近傍に配設されている。）を介して現像装置１３内に向けて新品のトナーＴが供給される。
また、図３、図４（Ａ）を参照して、トナー補給口１３ｅは、第２撹拌スクリュ１３ｂ２による搬送経路の上流側の上方であって、現像領域から離れた位置（現像ローラ１３ａの幅方向の範囲の外側である。）に配設されている。このようにトナー補給口１３ｅを第１中継部１３ｆの近傍に設置することで、回収用搬送経路において、現像ローラ１３ａから離脱した現像剤が比重の小さい補給トナーの上方から降りかかり、回収用搬送経路の下流側に向けて比較的長い時間をかけて現像剤に対して補給トナーの分散・混合を充分におこなうことができる。
なお、本実施の形態では、トナー補給口１３ｅを第２撹拌スクリュ１３ｂ２による回収用搬送経路中に配設したが、トナー補給口１３ｅの位置はこれに限定されることなく、例えば、供給用搬送経路の上流側の上方に配置することもできる。

以下、本実施の形態における画像形成装置１において、特徴的な構成・動作について説明する。
先に図１〜図３等を用いて説明したように、画像形成装置１には、現像装置１３や、駆動機構としての駆動モータ５１などが設置されている。
この現像装置１３は、画像形成装置本体１に対して着脱可能（交換可能）に設置されていて、所定の交換サイクルで新品のもの（リサイクル品も含むものとする。）に交換される。現像装置１３が画像形成装置本体１に装着（セット）されると、駆動機構（駆動モータ５１）から現像装置１３への駆動伝達が可能な状態になり、現像装置１３が画像形成装置本体１から取り出されると、駆動機構（駆動モータ５１）から現像装置１３への駆動伝達ができない状態になる。

また、先に説明したように、現像装置１３には、その内部に収容された現像剤Ｇを撹拌する撹拌回転部材としての撹拌スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２（搬送スクリュ）や、感光体ドラム１１（像担持体）に対向する現像ローラ１３ａなどが設置されている。
そして、駆動機構（駆動モータ５１）は、撹拌スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２（撹拌回転部材）とともに現像ローラ１３ａを回転駆動するように構成されている。

ここで、駆動機構としての駆動モータ５１は、撹拌回転部材としての撹拌スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２を正転・逆転可能に駆動するものである。具体的に、本実施の形態における駆動モータ５１（駆動機構）は、正逆双方向回転型のモータであって、制御部５０による制御によって、図２、図５（Ｂ）に示すように撹拌スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２を現像ローラ１３ａとともに正転させたり、図５（Ａ）に示すように撹拌スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２を現像ローラ１３ａとともに逆転させたりすることができるように構成されている。

また、図２、図５に示すように、本実施の形態における画像形成装置には、現像装置１３が画像形成装置本体１にセットされた状態を検知する検知手段としてのリーダライタ５５（情報読み書き手段）が設置されている。
詳しくは、現像装置１３には、情報記憶媒体としてのＲＦＩＤ１３ｒが設置されている。そして、装置本体１には、装置本体１にセットされた現像装置１３のＲＦＩＤ１３ｒに対向する位置に、リーダライタ５５が固定設置されている。ＲＦＩＤ１３ｒには、現像装置１３に関する種々の個別情報（製造年月日、製造ロット、使用履歴、稼働時間、リサイクル履歴などである。）が記憶されており、それらの情報がリーダライタ５５によって適宜読み込まれたり書き換えられたりして、種々の制御に活用される。

特に、本実施の形態では、リーダライタ５５がＲＦＩＤ１３ｒの信号を検知するか否かにより、装置本体１に現像装置１３がセットされているか否かが制御部５０で判別されることになる。
また、本実施の形態では、いずれかの画像形成装置で現像装置１３が使用されると、その使用履歴に関する情報がリーダライタ５５からＲＦＩＤ１３ｒに書き込まれる。そのため、リーダライタ５５の読み取りにより、装置本体１にセットされた現像装置１３が新品（リサイクルにより新品化されたものも含む。）であるか否かが制御部５０で判別されることになる。すなわち、リーダライタ５５（検知手段）によって、未使用の現像装置１３が初めて画像形成装置本体１にセットされた状態を検知できるように構成されている。

ここで、本実施の形態では、所定の条件下でリーダライタ５５（検知手段）によって現像装置１３が画像形成装置本体１にセットされた状態が検知されたときに、駆動モータ５１（駆動機構）による駆動によって撹拌スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２（撹拌回転部材）の逆転と正転とを交互に繰り返しおこなう「ウォーミングアップ動作（ウォーミングアップモード）」が実行される。
具体的に、本実施の形態では、未使用の現像装置１３が初めて画像形成装置本体１にセットされた状態がリーダライタ５５（検知手段）によって検知されたときに、その「ウォーミングアップ動作」が実行される。すなわち、いずれの画像形成装置でも使用されていない新品の現像装置１３が初めて画像形成装置本体１にセットされた状態がリーダライタ５５によって検知されたときに、画像形成動作（現像工程）が開始される前に、駆動モータ５１の逆転・正転が繰り返されて、現像装置１３（現像ローラ１３ａ、撹拌スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２）が正逆方向に駆動されることになる。

このような「ウォーミングアップ動作（ウォーミングアップモード）」をおこなうのは、画像形成動作（作像工程）を開始する前に、現像装置１３内の現像剤Ｇの偏りを正常な状態に均しておいて、良好な画像形成動作（現像工程）をおこなうためである。
ところが、図４（Ｂ）に示すように、内部に収容された現像剤Ｇが幅方向一端側に偏ってしまった状態の新品の現像装置１３がそのまま装置本体１にセットされてしまい、駆動モータ５１によって撹拌スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２が正方向に回転駆動（正転）されてしまうと、駆動モータ５１の起動トルク（主として、撹拌スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２を回転駆動する負荷である。）が大きくなってしまう。そして、駆動モータ５１の起動トルクが駆動可能な上限を超えてしまうと、駆動モータ５１のロックが発生してしまうことになる。
これに対して、本実施の形態における「ウォーミングアップ動作」は、新品の現像装置１３が画像形成装置本体１にセットされた直後に、いきなり撹拌スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２を正転させるのではなくて、逆転と正転とを交互に繰り返しているため、駆動モータ５１の起動トルクを急激に増大させることなく、現像装置１３内の現像剤Ｇの偏りを解消することができる。すなわち、駆動モータ５１のロックが生じることなく、現像装置１３内の現像剤Ｇが正常な状態に均されることになる。具体的に、図４（Ｂ）の状態で撹拌スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２が逆転されると、第１撹拌スクリュ１３ｂ１による搬送経路の現像剤Ｇは、現像剤Ｇが滞留した第１中継部１３ｆをさらに滞留させる方向ではなくて、そこから離れる方向に搬送される。そのため、第１中継部１３ｆの滞留が緩和されることになり、駆動モータ５１の起動トルクを増大させることなく、現像装置１３内の現像剤Ｇの偏りが解消される。
なお、ウォーミングアップ時に、撹拌スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２の逆転のみを続けてしまうと、トナー補給口１３ｅから現像剤Ｇが溢れ出てしまう不具合が生じやすくなるため、本実施の形態のように、撹拌スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２の逆転と正転とを交互に繰り返すことが必要になる。

ここで、本実施の形態では、上述した「ウォーミングアップ動作（ウォーミングアップモード）」において、撹拌スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２（撹拌回転部材）は、正転、逆転の順番ではなくて、逆転、正転の順番で交互に駆動される。すなわち、装置本体１にセットされた現像装置１３は、最初に図５（Ａ）に示すように逆転されて、次に図５（Ｂ）に示すように正転されて、その後もその順番（逆転、正転の順番）で繰り返し駆動されることになる。
このように最初に撹拌スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２を逆転させることで、最初に撹拌スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２を正転させる場合に比べて、駆動モータ５１のロックを生じにくくすることができる。すなわち、図４（Ｂ）に示すように現像剤Ｇが幅方向一端側に極端に偏っている状態などに、最初に撹拌スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２を正転させてしまうと、その一発目の正転で駆動モータ５１をロックさせてしまう可能性がある。これに対して、一発目の始動を逆転とすることで、そのような不具合を生じにくくすることができる。

また、本実施の形態における「ウォーミングアップ動作」において、撹拌スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２（撹拌回転部材）を逆転する時間Ｔ１が、正転する時間Ｔ２に比べて、長くなるように制御することもできる（Ｔ１＞Ｔ２）。
このように制御することにより、逆転時間Ｔ１が正転時間Ｔ２以下に設定される場合に比べて、現像装置１３内の現像剤Ｇを短い時間で正常状態に均すことができる。
なお、そのように逆転時間Ｔ１を長く設定する場合には、トナー補給口１３ｅからの剤溢れが生じない範囲でおこなうことが好ましい。

図６は、新品の現像装置１３が装置本体１にセットされたときの制御を示すフローチャートである。
図６に示すように、まず、リーダライタ５５によって新品の現像装置１３が装置本体１にセットされているかが判別される（ステップＳ１）。その結果、新品の現像装置１３がセットされていないものと判別された場合には上述した「ウォーミングアップ動作」をおこなわずに本フローを終了し、新品の現像装置１３がセットされたものと判別された場合には上述した「ウォーミングアップ動作」がおこなわれる。
具体的に、まず、駆動モータ５１の逆転駆動がおこなわれて、撹拌スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２が現像ローラ１３ａとともに所定時間Ｔ１だけ逆転される（ステップＳ２）。続いて、駆動モータ５１の正転駆動がおこなわれて、撹拌スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２が現像ローラ１３ａとともに所定時間Ｔ２だけ正転される（ステップＳ３）。そして、そのような逆転・正転の周期が予め定められた回数（Ｎ回）おこなわれ（ステップＳ４）、「ウォーミングアップ動作」を終了する。

＜変形例１＞
図７は、変形例１としての新品の現像装置１３がセットされたときの制御を示すフローチャートであって、本実施の形態における図６に対応する図である。
変形例１における画像形成装置１には、図２、図５（Ａ）に示すように、撹拌スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２（撹拌回転部材）の回転時にかかるトルクを直接的又は間接的に検出するトルク検出手段としてのトルク検出部５２が設けられている。詳しくは、変形例１において、トルク検出部５２（トルク検出手段）は、駆動モータ５１に流れる電流の大きさの変化から、撹拌スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２の回転時にかかるトルクを間接的に検出するものである。具体的に、駆動モータ５１に流れる電流が大きいときには撹拌スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２のトルクが大きく、駆動モータ５１に流れる電流が小さいときには撹拌スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２のトルクが小さいものと判別される。
そして、変形例１では、リーダライタ５５（検知手段）によって現像装置１３が画像形成装置本体１にセットされた状態が検知されて、トルク検出部５２（トルク検出手段）で検出されたトルクが所定値Ａを超えたときに、本実施の形態と同様に「ウォーミングアップ動作」が実行される。

詳しくは、変形例１では、図７に示すように、まず、リーダライタ５５によって新品の現像装置１３が装置本体１にセットされているかが判別される（ステップＳ１）。その結果、新品の現像装置１３がセットされたものと判別された場合には、現像装置１３をロックが生じない程度の僅かな時間だけ駆動（逆転が好ましい。）してトルク検出部５２でトルクを検出して、そのトルクが所定値Ａを超えているかを判別する（ステップＳ１０）。
その結果、トルクが所定値Ａを超えているものと判別された場合には、現像装置１３内の現像剤Ｇに大きな偏りが生じているものとして、「ウォーミングアップ動作」がおこなわれる（ステップＳ２〜Ｓ４）。これに対して、トルクが所定値Ａを超えていないものと判別された場合には、現像装置１３内の現像剤Ｇにほとんど偏りが生じていないものとして、「ウォーミングアップ動作」をおこなわずに、そのまま本フローを終了する。
このような制御をおこなう変形例１においても、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。特に、変形例１では、現像装置１３内の現像剤Ｇに大きな偏りが生じているものと判断された場合にのみ「ウォーミングアップ動作」が実行されるため、必要でないときに「ウォーミングアップ動作」がおこなわれてユーザーの待ち時間が生じてしまう不具合を防止することができる。

＜変形例２＞
図８は、変形例２としての新品の現像装置１３がセットされたときの制御を示すフローチャートであって、前記変形例１における図７に対応する図である。
変形例２における画像形成装置１にも、変形例１のものと同様に、撹拌スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２の回転時にかかるトルクを検出するトルク検出部５２（トルク検出手段）が設けられている。
そして、変形例２では、トルク検出部５２（トルク検出手段）で検出されるトルクが大きいときに、トルク検出部５２で検出されるトルクが小さいときに比べて、「ウォーミングアップ動作」の実行時間が長くなるように制御される。

詳しくは、変形例２では、図８に示すように、まず、リーダライタ５５によって新品の現像装置１３が装置本体１にセットされているかが判別される（ステップＳ１）。その結果、新品の現像装置１３がセットされたものと判別された場合には、現像装置１３をロックが生じない程度の僅かな時間だけ駆動（逆転が好ましい。）してトルク検出部５２でトルクを検出して（ステップＳ２０）、その検出結果からウォーミングアップ動作の実行時間（ステップＳ４のＮ回である。）を決定する（ステップＳ２１）。具体的に、トルク検出部５２で検出したトルクが大きいほど、現像装置１３内の現像剤Ｇの偏りも大きいものとして、ウォーミングアップ時に駆動モータ５１の逆転・正転を繰り返す回数（Ｎ回）が多くなるように設定する。
そして、ステップＳ２１で決定された実行時間（Ｎ回）だけ、「ウォーミングアップ動作」がおこなわれる（ステップＳ２〜Ｓ４）。
このような制御をおこなう変形例２においても、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。特に、変形例２では、現像装置１３内の現像剤Ｇの偏りの大きさに応じて、「ウォーミングアップ動作」の実行時間を可変しているため、「ウォーミングアップ動作」が適正な時間おこなわれて、ユーザーに無駄な待ち時間が生じてしまう不具合を防止することができる。

＜変形例３＞
図９は、変形例３としての、複数の現像装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３ＢＫと複数の駆動機構５１Ａ、５１Ｂとの関係を示す概略図である。
図９に示すように、変形例３における画像形成装置１には、複数の現像装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃの撹拌スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２（撹拌回転部材）をそれぞれ駆動する第１の前記駆動機構としての第１駆動モータ５１Ａが設置されている。また、画像形成装置１には、その複数の現像装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃよりも数の少ない現像装置１３ＢＫの撹拌スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２を駆動する第２の前記駆動機構としての第２駆動モータ５１Ｂが設置されている。
具体的に、変形例３における画像形成装置本体１は、本実施の形態のものと同様に、４色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の現像装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３ＢＫが着脱可能に設置されている。そして、カラー用の３つの現像装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃは、１つの駆動源（第１駆動モータ５１Ａ）によって複数のギア列を介して正転・逆転可能に駆動されるように構成されている。これに対して、ブラック用の１つの現像装置１３ＢＫは、第１駆動モータ５１Ａとは異なる駆動源（第２駆動モータ５１Ｂ）によってギア列を介して正転・逆転可能に駆動されるように構成されている。

そして、変形例３では、第１駆動モータ５１Ａ（第１の駆動機構）によって３つの現像装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃでそれぞれおこなわれる「ウォーミングアップ動作」の実行時間（Ｎ回）が、第２駆動モータ５１Ｂ（第２の駆動機構）によって１つの現像装置１３ＢＫでおこなわれる「ウォーミングアップ動作」の実行時間（Ｎ回）に比べて長くなるように制御される。
これは、３つの現像装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃを駆動する第１駆動モータ５１Ａにかかる負荷は、１つの現像装置１３ＢＫを駆動する第２駆動モータ５１Ｂにかかる負荷に比べて、もともと高くなっているため、現像装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃに現像剤Ｇの大きな偏りが生じてしまうと第１駆動モータ５１Ａがロックしやすいためである。これに対して、変形例３では、３つの現像装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃの「ウォーミングアップ動作」の実行時間を長目に設定しているため、そのような不具合が生じにくくなる。
変形例３においても、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。

以上説明したように、本実施の形態における画像形成装置１は、所定の条件下でリーダライタ５５（検知手段）によって現像装置１３が画像形成装置本体１にセットされた状態が検知されたときに、駆動モータ５１（駆動機構）による駆動によって撹拌スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２（撹拌回転部材）の逆転と正転とを交互に繰り返しおこなう「ウォーミングアップ動作」が実行される。
これにより、画像形成装置本体１にセットされた現像装置１３において撹拌スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２を回転駆動する負荷が大きくなって駆動モータ５１がロックしてしまう不具合が生じにくくなる。

なお、本実施の形態では、回収スクリュとして機能する第２撹拌スクリュ１３ｂ２が供給スクリュとして機能する第１撹拌スクリュ１３ｂ１の上方に設置されて、ドクターブレード１３ｃが現像ローラ１３ａの下方に設置された２成分現像方式の現像装置１３に対して、本発明を適用した。しかし、本発明が適用される現像装置の形態はこれに限定されることなく、例えば、回収スクリュとして機能する第２撹拌スクリュが供給スクリュとして機能する第１撹拌スクリュの下方に設置されてドクターブレードが現像ローラの上方に設置された２成分現像方式の現像装置や、複数の搬送部材が水平方向に並設された２成分現像方式の現像装置や、現像剤としてキャリアを含まないトナーのみを用いた１成分現像方式の現像装置に対しても、本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、現像ローラ１３ａが感光体ドラム１１（像担持体）に対して隙間をあけて対向するように配置された現像装置１３に対して本発明を適用したが、現像ローラが像担持体に対して当接するように配置された接触式１成分現像方式の現像装置に対しても本発明を適用することができる。
そして、それらのような場合であっても、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態においては、装置本体１に対して現像装置１３が単体で着脱されるユニットして構成されている画像形成装置に対して、本発明を適用した。しかし、本発明の適用はこれに限定されることなく、現像装置がプロセスカートリッジ化されている画像形成装置に対しても、当然に本発明を適用することができる。その場合、作像部のメンテナンスの作業性が向上することになる。
なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電部と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像部（現像装置）と、像担持体上をクリーニングするクリーニング部と、のうち少なくとも１つと、像担持体と、が一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されるユニットと定義する。

また、本実施の形態では、「ウォーミングアップ動作」が実行されるときに、現像ローラ１３ａとともに２つの撹拌スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２（撹拌回転部材）が正方向や逆方向に回転駆動されるように構成したが、現像ローラ１３ａは非回転として、２つの撹拌スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２（撹拌回転部材）のみが正方向や逆方向に回転駆動されるように構成することもできる。その場合、現像ローラ１３ａを駆動する駆動系と、撹拌スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２を駆動する駆動系と、が別々に構成されることになる。
そして、そのような場合であっても、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。

なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

１ 画像形成装置（画像形成装置本体）、
１１、１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１ＢＫ 感光体ドラム（像担持体）、
１３、１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３ＢＫ 現像装置、
１３ａ 現像ローラ（現像剤担持体）、
１３ｂ１ 第１撹拌スクリュ（撹拌回転部材）、
１３ｂ２ 第２撹拌スクリュ（撹拌回転部材）、
１３ｃ ドクターブレード（現像剤規制部材）、
１３ｒ ＲＦＩＤ（情報記憶媒体）、
５１ 駆動モータ（駆動機構）、
５１Ａ 第１駆動モータ（第１の駆動機構）、
５１Ｂ 第２駆動モータ（第２の駆動機構）、
５２ トルク検出部（トルク検出手段）、
５５ リーダライタ（情報読み書き手段）、
Ｇ 現像剤（２成分現像剤）、 Ｔ トナー、 Ｃ キャリア。

特開２０１０−１５２０９８号公報

Claims (8)

1. 内部に収容された現像剤を撹拌する撹拌回転部材を具備した現像装置と、
   前記撹拌回転部材を正転・逆転可能に駆動する駆動機構と、
   前記現像装置が画像形成装置本体にセットされた状態を検知する検知手段と、
   を備え、
   所定の条件下で前記検知手段によって前記現像装置が前記画像形成装置本体にセットされた状態が検知されたときに、前記駆動機構による駆動によって前記撹拌回転部材の逆転と正転とを交互に繰り返しおこなうウォーミングアップ動作が実行されることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記ウォーミングアップ動作において、前記撹拌回転部材は、逆転、正転の順番で交互に駆動されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 未使用の前記現像装置が初めて前記画像形成装置本体にセットされた状態が前記検知手段によって検知されたときに、前記ウォーミングアップ動作が実行されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記撹拌回転部材の回転時にかかるトルクを直接的又は間接的に検出するトルク検出手段を備え、
   前記検知手段によって前記現像装置が前記画像形成装置本体にセットされた状態が検知されて、前記トルク検出手段で検出されたトルクが所定値を超えたときに、前記ウォーミングアップ動作が実行されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記撹拌回転部材の回転時にかかるトルクを直接的又は間接的に検出するトルク検出手段を備え、
   前記トルク検出手段で検出されるトルクが大きいときに、前記トルク検出手段で検出されるトルクが小さいときに比べて、前記ウォーミングアップ動作の実行時間が長くなるように制御されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記ウォーミングアップ動作において前記撹拌回転部材を逆転する時間が正転する時間に比べて長くなるように制御されることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 複数の前記現像装置の前記撹拌回転部材をそれぞれ駆動する第１の前記駆動機構と、
   前記複数の現像装置よりも数の少ない前記現像装置の前記撹拌回転部材を駆動する第２の前記駆動機構と、
   を備え、
   前記第１の駆動機構によっておこなわれる前記ウォーミングアップ動作の実行時間が、前記第２の駆動機構によっておこなわれる前記ウォーミングアップ動作の実行時間に比べて長くなるように制御されることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記現像装置は、像担持体に対向又は接触する現像ローラを具備し、
   前記駆動機構は、前記撹拌回転部材とともに前記現像ローラを回転駆動するように構成されたことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の画像形成装置。

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