JP4096775B2 - シート分離装置 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、互いに圧接する部分によりニップ部を形成する給紙ロールおよび分離ロールを有する給紙部材を有し、給紙トレイから取出ロールにより取り出された複数のシートが前記ニップ部に搬送された際に、前記複数のシートの中の前記給紙ロール側の1枚のシートを分離してシート搬送方向下流側に給紙する給紙部材を備えたシート分離装置に関する。
本発明は電子写真方式またはインクジェット記録式の複写機、プリンター、FAX等の画像形成装置のシート搬送装置に使用可能である。
【0002】
【従来の技術】
前記種類のシート分離装置の給紙部材は、前記ニップ部に複数のシートが搬送された場合には、前記ニップ部に搬送されたシートに搬送方向の力を付与するように回転する前記給紙ロールと、搬送されるシートの前記給紙ロールとは反対側の面に接触して前記シートの搬送を妨げる力を発生する前記分離ロールとにより、給紙ロール側の1枚のシートを分離してシート搬送方向下流側に搬送するように構成されている。前記給紙ロールに圧接される分離ロールは、シート搬送方向と逆方向に回転して前記シートを搬送方向と逆方向に搬送する力を付与することができる。
【0003】
前記分離ロールをシート搬送方向とは逆回転するように構成したシート分離装置では、一般的に次のように構成されている。
給紙ロールと分離ロールとが圧接する部分であるニップ部にシートが搬送される前は、給紙ロールが回転駆動されており、前記給紙ロールに圧接する分離ロールは前記給紙ロールに連れ回りしている。この連れ回りしている時の分離ロールには前記給紙ロールの回転に抵抗する力が作用しており、その抵抗力は例えば次の構成により与えられる。
(1)分離ロール駆動軸と分離ロールとの間にトルクリミッタを配置する。
(2)分離ロールに弱い逆回転力を与えるように分離用モータに弱い電流を印加する。
【0004】
前記ニップ部に1枚のシートが搬入された場合には、シートは、給紙ロールとの摩擦力により搬送方向の搬送力を受け、分離ロールとの摩擦力により逆方向の搬送力を受けるが、給紙ロールの回転トルクが大きいので、シート搬送方向に搬送される。このとき、分離ロールは搬送されるシートに連れ回りする。
前記ニップ部に2枚のシートが搬入された場合には、給紙ロールと接触するシート(給紙ロール側シート)は、給紙ロールとの摩擦力により搬送方向の搬送力を受け、分離ロールと接触するシート(分離ロール側シート)は分離ロールとの摩擦力により逆方向の搬送力を受ける。このとき、給紙ロール側シートと分離ロール側シートとの摩擦力(シート間摩擦力)は、給紙ロールまたは分離ロールとシートとの摩擦力(ロール/シート間摩擦力)よりも小さいので、給紙ロール側シートはシート搬送方向に搬送され、分離ロール側シートは逆方向に搬送(逆送)される。
前記ニップ部に3枚のシートが搬入された場合には、最初に分離ロールに接触するシートが逆送された後、次に分離ロールに接触したシートが逆送される。このため、1枚の給紙ロール側シートだけシート搬送方向に搬送される。
【0005】
ところが、前記給紙部材の給紙ロールと分離部材との圧接力(前記ニップ部の圧接力すなわち、ニップ圧)が小さすぎたり大きすぎる場合、取出ロールの搬送力が大きすぎたり小さすぎたりする場合、または取出ロールの搬送力とニップ圧との関係が不適切な場合等には、給紙部材のシート搬送方向下流側にシートを1枚づつ確実に搬送することができなくなって、シート搬送異常が発生する。
【0006】
前述のシート搬送異常の発生を防止するために、従来種々の提案が行われており、例えば、下記の特許文献(1),(2)に記載された技術が従来公知である。
(1)特許文献1(特開平5−32356号公報)記載の技術
この公報記載の技術では、ナジャーローラ(取出ロール)により取り出された用紙を、用紙さばき機構を構成するフィードローラ(給紙ロール)とリタードローラ(分離ロール)とのニップ部(圧接領域)に搬送する。前記ニップ部(圧接領域)の下流側に設けたミスフィード検知センサまたは重送検知センサの検知信号により、ミスフィードまたは重送が検知された時に随時自動的にニップ圧(前記ニップ部の圧力)を制御している。
【0007】
(2)特許文献2(特開平10−45272号公報)記載の技術
この公報には、給紙方向に回転する搬送ローラと前記搬送ローラに押圧接触し且つ前記給紙方向とは逆方向に回転する分離ローラとを有する分離装置が記載されている。そして、前記搬送ローラと分離ローラとの間の押圧接触力を、シート給紙開始時においてシートが適性に給送されない程度に小さい値とし、この値をシート検知手段がシートが適性に給送されたことを判断する時点まで徐々に増加させ、その後、シートの分離が完了するまで、前記時点における値を維持するように押圧接触力調整手段を制御している。
【0008】
前記特許文献1,2の技術のようにシート搬送を正常に行う技術において、シート搬送異常が発生したことを検出するために種々のシート重送検知方法が従来から提案されており、例えば下記の特許文献(3)〜(5)に記載された技術が従来公知である。
【0009】
(3)特許文献3(特開平9−150990号公報)記載の技術
この公報には、ピックアップローラ20により搬送された用紙を、さばきローラ21と対向部材25との押圧部に搬送し、前記さばきローラ21の周面に接する1枚の用紙を離して用搬送方向下流側に搬送する技術が記載されている。さばきローラ20の下流側に配置された用紙搬送速度検知ローラ41の検知速度に応じて、ピックアップローラ20の押圧力Pおよびさばきローラ21の分離力を制御して用紙搬送速度を適正な値に制御することにより、用紙の搬送を正常に行う技術が記載されている。
【0010】
(4)特許文献4(特開平11−301885号公報)記載の技術
この公報には、平行平板電極コンデンサの静電容量でシート重送を判定する技術が記載されている。
(5)特許文献5(特開平2000−095390号公報)記載の技術
この公報には、超音波発振機と受信機をシート搬送路の上下に配置し、そこから得られた情報によりシート重送を検知する技術が記載されている。
【0011】
【特許文献1】
特開平5−32356号公報(公報段落番号「0009」、図1)
【特許文献2】
特開平10−45272号公報(公報段落番号「0015」、図4)
【特許文献3】
特開平9−150990号公報)記載の技術(公報段落番号「0015」、「0017」〜「0020」、図1)
【特許文献4】
特開平11−301885号公報(公報第1頁要約書)
【特許文献5】
特開平2000−095390号公報(公報第1頁要約書)
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
前記各特許文献1〜5に記載された従来技術を使用しても、アート紙等の平滑性が高い紙ではシート間の密着力によりうまく分離することができず、シート重送(シート搬送異常)が発生することがあった。前記従来の方法ではシート間の密着力がシートとロール間の摩擦力より大きい場合は、重送されたシートを分離して搬送することが困難であった。
従来、取出ロールと給紙ロールとの間に設置されたシュートを使用してシートに応力を加える方法は知られているが、シュートの曲率半径を小さくしてシート分離性能を向上させようとすると、ジャム(紙詰まり)が発生し易くなるという問題点があった。
【0013】
本発明は、前述の事情に鑑み、画像形成装置において下記(O01),(O02)の記載内容を課題とする。
(O01)シートの重送を確実に防止すること。
(O02)シート間の密着力の高い重送シートを分離できるようにすること。
【0014】
【課題を解決するための手段】
次に、前記課題を解決するために案出した本発明を説明するが、本発明の要素には、後述の実施の形態の要素との対応を容易にするため、実施の形態の要素の符号をカッコで囲んだものを付記する。また、本発明を後述の実施の形態の符号と対応させて説明する理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明の範囲を実施の形態に限定するためではない。
【0015】
(本発明)
前記課題を解決するために、本発明のシート分離装置は、下記の構成要件(A01)〜(A03)を備えたことを特徴とする。
(A01)互いに圧接する部分によりニップ部(N)を形成する回転可能な給紙ロール(Rs1)および分離ロール(Rs2)であって、前記ニップ部(N)に搬送されたシート(S)を挟持した状態であるニップした状態で前記シート(S)に搬送力を付与するように回転する前記給紙ロール(Rs1)および前記シート搬送方向と逆方向に回転する前記分離ロール(Rs2)を有し、給紙トレイ(TR1,TR2)から取出ロール(Rp)により取り出された複数のシート(S)が前記ニップ部(N)に搬送された際に、前記複数のシート(S)の中の前記給紙ロール(Rs1)側の1枚のシート(S)を分離してシート搬送方向下流側に給紙する給紙部材(Rs)、
(A02)前記給紙ロール(Rs1)および分離ロール(Rs2)を回転可能に支持し且つ前記給紙ロール(Rs1)の回転軸に垂直な面内で移動可能に支持された移動部材(1,11)であって、前記ニップ部(N)にシート先端部をニップした状態で前記ニップ部(N)をシート搬送方向下流側に移動させる前記移動部材(1,11)、
(A03)前記移動部材(1,11)を移動させる移動部材作動装置(M2+D2+G6〜G7;12)。
【0016】
(本発明の作用)
前記構成要件(A01)〜(A03)を備えた本発明のシート分離装置では、
(A01)互いに圧接する部分によりニップ部(N)を形成する回転可能な給紙ロール(Rs1)および分離ロール(Rs2)であって、前記ニップ部(N)に搬送されたシート(S)を挟持した状態であるニップした状態で前記シート(S)に搬送力を付与するように回転する前記給紙ロール(Rs1)および前記シート搬送方向と逆方向に回転する前記分離ロール(Rs2)を有する給紙部材(Rs)は、給紙トレイ(TR1,TR2)から取出ロール(Rp)により取り出された複数のシート(S)が前記ニップ部(N)に搬送された際に、前記複数のシート(S)の中の前記給紙ロール(Rs1)側の1枚のシート(S)を分離してシート搬送方向下流側に給紙する。
前記給紙ロール(Rs1)および分離ロール(Rs2)を回転可能に支持し且つ前記給紙ロール(Rs1)の回転軸に垂直な面内で移動可能に支持された移動部材(1,11)は、前記ニップ部(N)にシート先端部をニップした状態で前記ニップ部(N)をシート搬送方向下流側に移動させる。
前記移動部材(1,11)の移動は移動部材作動装置(M2+D2+G6〜G7;12)により行われる。
【0017】
前記本発明のシート分離装置は、下記の構成要件(A04)を備えることが可能である。
(A04)回動軸(1a)回りに回動可能に支持された回動部材(1)により構成された前記移動部材(1)。
前記構成要件(A04)を備えた本発明のシート分離装置では、前記移動部材(1)は回動部材(1)により構成され、回動軸(1a)回りに回動する。
【0018】
前記本発明のシート分離装置は、下記の構成要件(A05)を備えることが可能である。
(A05)前記回動部材(1)を回動させる回動用モータ(M2)と、前記回動用モータ(M2)を駆動する回動用モータ駆動回路(D2)とを有する回動部材作動装置(M2+D2+G6〜G7)により構成された前記移動部材作動装置(M2+D2+G6〜G7;12)。
前記構成要件(A05)を備えた本発明のシート分離装置では、前記移動部材作動装置(M2+D2+G6〜G7;12)は回動部材作動装置(M2+D2+G6〜G7)により構成され、回動部材作動装置(M2+D2+G6〜G7)の回動用モータ駆動回路(D2)により前記回動用モータ(M2)を駆動し、前記回動用モータ(M2)により前記回動部材(1)を回動させる。
【0019】
本発明のシート分離装置は、下記の構成要件(A06),(A07)を備えることが可能である。
(A06)前記ニップ部(N)にシート(S)がニップされたことを検出するニップ部搬送シート検出手段(SN1)、
(A07)前記ニップ部(N)にシート(S)がニップされたときに前記ニップ部(N)がシート搬送方向下流側に移動するように前記移動部材作動装置(M2+D2+G6〜G7;12)の動作を制御する移動部材作動制御手段(C1)。
【0020】
前記構成要件(A06),(A07)を備えた本発明のシート分離装置では、ニップ部搬送シート検出手段(SN1)は、前記ニップ部(N)にシート(S)がニップされたことを検出する。移動部材作動制御手段(C1)は、前記ニップ部(N)にシート(S)がニップされたときに前記ニップ部(N)がシート搬送方向下流側に移動するように前記移動部材作動装置(M2+D2+G6〜G7;12)の動作を制御する。
【0021】
本発明のシート分離装置は、下記の構成要件(A08)を備えることが可能である。
(A08)前記回動軸(1a)に回転可能に装着された給紙用ギヤ(G1)および分離用ギヤ(G6)と、前記回動部材(1)により支持され且つ前記給紙用ギヤ(G1)の回転力を前記給紙ロール軸(Rs1a)に伝達する給紙用伝達ギヤ(G5)および前記分離用ギヤ(G6)の回転力を前記分離ロール軸(Rs2a)に伝達する分離用伝達ギヤ(G7,G8)と、前記給紙ロール(Rs1)がシート搬送方向に回転するように前記給紙用ギヤ(G1)を回転させる給紙用駆動モータ(M1)と、前記分離ロール(Rs2)がシート搬送方向の逆方向に回転するように前記分離用ギヤ(G6)を回転する分離用駆動モータ(M2)とを有し、前記分離用ギヤ(G6)の回転方向は前記分離ロール(Rs2)の前記逆方向の回転を妨げるトルクが作用した場合に前記分離用ギヤ(G6)に噛み合う分離用伝達ギヤ(G7,G8)の軸およびその軸を支持する前記回動部材(1)に前記ニップ部(N)がシート搬送方向に移動する方向の回動力が生じるように設定されたロール回転駆動部材(G6〜G7)により構成された前記移動部材作動装置(M2+D2+G6〜G7;12)。
【0022】
前記構成要件(A08)を備えた本発明のシート分離装置では、前記移動部材作動装置(M2+D2+G6〜G7;12)を構成するロール回転駆動部材は、前記回動軸(1a)に回動可能に支持された給紙用ギヤ(G1)および分離用ギヤ(G6)を有している。
前記給紙用ギヤ(G1)の回転力は、前記回動部材(1)に支持された給紙用伝達ギヤ(G5)により前記給紙ロール軸(Rs1a)に伝達され、前記分離用ギヤ(G6)の回転力は前記回動部材(1)に支持された分離用伝達ギヤ(G7,G8)により前記分離ロール軸(Rs2a)に伝達される。
給紙用駆動モータ(M1)は、前記給紙ロール(Rs1)がシート搬送方向に回転するように前記給紙用ギヤ(G1)を回転させる。分離用駆動モータ(M2)は、前記分離ロール(Rs2)がシート搬送方向の逆方向に回転するように前記分離用ギヤ(G6)を回転させる。
【0023】
前記分離用ギヤ(G6)の回転方向は、前記分離ロール(Rs2)の前記逆方向の回転を妨げるトルクが作用した場合に前記分離用ギヤ(G6)に噛み合う分離用伝達ギヤ(G7,G8)の軸およびその軸を支持する前記回動部材(1)に前記ニップ部(N)がシート搬送方向に移動する方向の回動力が生じるように設定されている。
したがって、前記回動軸(1a)に回動可能に支持された分離用ギヤ(G6)に回転力が伝達されている状態では、分離ロール(Rs2)はシート搬送方向に対して逆方向の回転をしようとするが、前記分離ロール(Rs2)に、前記逆方向の回転を妨げるトルクが作用した場合には、前記分離用伝達ギヤ(G7,G8)の軸およびその軸を支持する前記回動部材(1)は前記ニップ部(N)がシート搬送方向に移動する方向に自動的に回動する。
【0024】
前記ニップ部(N)がシート搬送方向への回動すると、前記ニップ部(N)に複数のシート(S)が密着状態で挟まれている場合、複数のシート(S)間には紙面に沿ってずらせる力が作用するので、シート(S)間の摩擦抵抗力が小さくなって、分離ロール(Rs2)側のシート(S)が逆送される。このため、シート(S)の重送を防止することが可能となる。
【0025】
前記本発明のシート分離装置は、下記の構成要件(A06),(A09)を備えることが可能である。
(A06)前記ニップ部(N)にシート(S)がニップされたことを検出するニップ部搬送シート検出手段(SN1)、
(A09)前記ニップ部(N)にシート(S)がニップされたことが検出されたときに前記分離用ギヤ(G6)を回転させるように前記移動部材作動装置(M2+D2+G6〜G7;12)の動作を制御する移動部材作動制御手段(C1)。
【0026】
前記構成要件(A06),(A09)を備えた本発明のシート分離装置では、ニップ部搬送シート検出手段(SN1)は、前記ニップ部(N)にシート(S)がニップされたことを検出する。移動部材作動制御手段(C1)は、前記ニップ部(N)にシート(S)がニップされたことが検出されたときに前記分離用ギヤ(G6)を回転させるように前記移動部材作動装置(M2+D2+G6〜G7;12)の動作を制御する。このように、ニップ部(N)にシート(S)がニップされてから分離用ギヤ(G6)が回転して分離動作が開始される場合、ニップ部(N)にシート(S)が搬送される前にニップが移動することを防止することができる。
【0027】
【実施の形態】
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。
(実施の形態1)
図1は本発明のシート搬送装置の実施の形態1を備えた画像形成装置の縦断面図である。
図1において、画像形成装置Uは、上面にプラテンガラス(透明な原稿台)PGを有する画像形成装置本体としてのデジタル式の複写機本体U1と、前記プラテンガラスPG上に着脱自在に装着される自動原稿搬送装置(オートドキュメントフィーダ、ADF)U2とを備えている。
前記自動原稿搬送装置U2は、複写しようとする複数の原稿Giが重ねて載置される原稿給紙トレイTG1を有している。前記原稿給紙トレイTG1に載置された複数の各原稿Giは順次プラテンガラスPG上の複写位置を通過して原稿排紙トレイTG2に排出されるように構成されている。
【0028】
前記複写機U1は、UI(ユーザインタフェース)と、前記プラテンガラスPGの下方に順次配置された画像読取部としてのIIT(イメージインプットターミナル)および画像記録用作動部としてのIOT(イメージアウトプットターミナル)と、前記IITまたはIOTに設けられたIPS(イメージプロセッシングシステム)とを有している。
複写機本体U1上面の透明なプラテンガラスPGの下方に配置された原稿読取装置としてのIITは、プラテンレジ位置に配置された露光系レジセンサ(プラテンレジセンサ)Sp、および露光光学系Aを有している。
【0029】
前記露光光学系Aは、その移動および停止が露光系レジセンサSpの検出信号により制御され、常時はホーム位置に停止している。
前記自動原稿搬送装置(オートドキュメントフィーダ)U2を使用して複写を行うADFモードの場合は、前記露光光学系Aはホーム位置に停止した状態で、プラテンガラスPG上の複写位置を順次通過する各原稿Giを露光する。
原稿Giを作業者が手でプラテンガラスPG上に置いて複写を行うプラテンモードの場合、露光光学系Aは移動しながらプラテンガラスPG上の原稿を露光走査する。
露光された前記原稿Giからの反射光は、前記露光光学系Aを通ってCCD(固体撮像素子)上に収束される。前記CCDは、その撮像面上に収束された原稿反射光を電気信号に変換する。
【0030】
また、IPSは、前記CCDから入力された読取画像信号をデジタルの画像書込信号に変換してIOTのレーザ駆動信号出力装置DLに出力する。
前記レーザ駆動信号出力装置DLは、入力された画像データに応じたレーザ駆動信号をROS(潜像書込走査装置)に出力する。前記IPS、前記レーザ駆動信号出力装置DL、電源回路E等は、コンピュータにより構成されたコントローラCにより作動を制御される。
【0031】
前記ROSの下方に配置された感光体ドラム(トナー像担持体)PRは、矢印Ya方向に回転する。前記感光体ドラムPR表面は、帯電領域Q0において帯電器(チャージロール)CRにより例えば−(マイナス)700Vに帯電された後、潜像書込位置Q1において前記ROS(潜像書込装置)のレーザビームLにより露光走査されて例えば−300Vの静電潜像が形成される。前記感光体ドラムPRへのレーザビームLによる潜像形成は、シートセンサ(図示せず)がシート先端を検知してから所定の時間経時後に開始される。前記静電潜像が形成された感光体ドラムPR表面は回転移動して現像領域Q2、転写領域(画像記録位置)Q4を順次通過する。
【0032】
前記現像領域Q2において前記静電潜像を現像する現像器Dは、−(マイナス)帯電極性のトナーおよびプラス帯電極性のキャリアを含む現像剤を現像ロールR0により現像領域Q2に搬送し、前記現像領域Q2を通過する感光体ドラムPR上の静電潜像をトナー像Tnに現像する。
前記転写領域(画像記録位置)Q4において前記感光体ドラムPRに対向する転写ロールTRは、感光体ドラムPR表面のトナー像をシートSに転写する部材であり、現像器Dで使用される現像用のトナーの帯電極性と逆極性の転写電圧が電源回路Eから供給される。前記帯電ロールに印加する帯電バイアス、現像ロールに印加する現像バイアス、転写ロールTRに印加する転写バイアス等のバイアス、後述の定着装置Fの加熱ロールのヒータを加熱するヒータ電源等を有する電源回路Eは前記コントローラCにより制御される。
【0033】
画像形成装置本体U1の下部には第1給紙トレイTR1および第2第2給紙トレイTR2が上下に並んで配置されている。
前記第1給紙トレイTR1および第2給紙トレイTR2の右端部の上端部には取出ロール(ピックアップロール)Rpが配置されており、前記取出ロールRpにより取り出されたシートは給紙トレイTR1,TR2の右側の給紙路SH1に搬送される。
給紙路SH1には、給紙部材Rsが配置されており、給紙部材Rsは、互いに圧接する部分によりニップ部Nを形成する給紙ロールRs1および分離ロール(分離部材)Rs2を有している。前記ニップ部N(図2参照)に搬送されたシートは給紙部材Rsにより1枚づつ分離されて、シート搬送路SH1の下流側部分に搬送される。シート搬送路SH1の下流側部分は上下に延びており、正逆回転可能な搬送ロール(正逆転回転搬送ロール)Rbが配置されている。シート搬送路SH1に搬送された前記シートSは正逆転回転可能な搬送ロールRbにより、上方の上流側シート搬送路SH2に搬送される。
【0034】
上流側シート搬送路SH2に搬送されたシートSは、搬送ロールRaによりレジロールRrに搬送される。前記レジロールRrに搬送されたシートSは、前記感光体ドラムPR上のトナー像が転写領域(画像記録位置)Q4に移動するのにタイミングを合わせて、転写前シートガイドSG1から転写領域Q4に搬送される。
前記感光体ドラムPR表面に現像されたトナー像Tnは、前記転写領域Q4において、転写ロールTRによりシートSに転写される。転写後、感光体ドラムPR表面は、感光体クリーナCL1によりクリーニングされて残留トナーが除去され、次に感光体除電器JLにより除電されてから前記帯電ロールCRにより再帯電される。
前記感光体ドラムPR、帯電ロールCR、ROS(潜像書込装置)、現像装置D、転写ロールTR、感光体クリーナCL1、感光体除電器JL等により画像記録部材G(PR+CR+ROS+D+TR+CL1+JL)が構成されている。
【0035】
前記転写領域(画像記録位置)Q4のシート搬送方向下流側には、前記転写領域Q4でトナー像が記録された記録済シートSを、下流側シート搬送路SH3が設けられている。転写領域(画像記録位置)Q4において転写ロールTRによりトナー像が転写された前記シートSは、感光体ドラムPR表面から剥離され、前記下流側シート搬送路SH3のシートガイドSG2、シート搬送ベルトBHにより定着領域Q5に搬送される。前記シートSは、定着領域Q5を通過する際に定着装置Fによりトナー像が加熱定着されてから、シート排出路SH4を通って前記排紙トレイTRhに搬送される。
前記シート排出路SH4には、前記定着装置Fの下流側に切替ゲート(シート搬送方向制御部材)GTが配置されている。切替ゲートGTは、前記定着装置Fを通過したシートSの搬送方向を前記排紙トレイTRh側またはシート反転接続路SH5のいずれかの方向に切り替える。シート反転用接続路SH5は、前記シート排出路SH4の上流端と(定着装置Fの下流側部分)と前記シート搬送路SH1とを接続する。
【0036】
両面複写の場合、1面目のトナー像が記録された片面記録済シートSは、前記切替ゲートGTによりシート反転接続路SH5から、前記給紙路SH1上端の正逆回転搬送ロールRbにより給紙路SH1の下方に搬送されてからスイッチバックして反転した状態で上方の上流側シート搬送路SH2に再送される。
前記反転して上流側シート搬送路SH2に再送された片面記録済シートSは、前記転写領域(画像記録位置)Q4に再送され、2面目にトナー像が転写される。
【0037】
図2は前記実施の形態1の給紙部材、取出ロールおよびその駆動機構の説明図で、図2Aは平面図、図2Bは前記図2Aの矢印IIB-IIBから見た図である。図2において、給紙部材Rsは給紙ロールRs1および分離ロールRs2を有している。前記給紙ロールRs1の軸Rs1aおよび分離ロールRs2の軸Rs2aの両端部には、それぞれ一対の回動プレート1,1が配置されており、前記両端部に設けた一対の各回転プレート1,1は、それぞれ同一直線上に配置された一対の軸(回動軸)1a,1a回りに回転可能に支持されている。なお、前記一対の軸1a,1aは固定フレームFに回転可能に支持されている。前記軸1a、1aとその回りに回動可能に支持された回動プレート1との間にはリターンバネ1b(図2A参照)が設けられており、前記リターンバネ1bの弾性力により前記回動プレート1は、常時下方に回動する力を受けており、下方垂れ下がった位置に回動した時には図示しないストッパによりその位置に保持されるように構成されている。
【0038】
前記一対の軸1a,1aの中の一方の軸1aは給紙用モータM1により回転駆動され、その軸1aにはギヤ(給紙用ギヤ)G1が固着されている。また、他方の軸1aは分離用モータM2により回転駆動され、その軸1aにはギヤ(分離用ギヤ)G6が固着されている。
前記給紙用モータM1は給紙ロールモータ駆動回路D1により駆動され、前記分離用モータM2は分離用モータ駆動回路D2により駆動される。前記給紙ロールモータ駆動回路D1および分離用モータ駆動回路D2は、コントローラCにより制御される。
【0039】
図3は前記実施の形態1の給紙部材の説明図で、図3Aは前記実施の形態1の給紙部材を支持する回動プレート(回動部材)が通常位置に保持されている状態を示す図で、図3Bは前記図3Aに給紙部材の回動プレートが回転した状態を示す図である。
図2A、図3において、前記回動プレート1,1にはレバー2,2が軸2a回りに回転可能に支持されている。レバー2の先端部には分離ロールRs2の軸Rs2aが回転可能に支持されている。前記レバー2と回動プレート1とは引張バネ3により連結されており、前記引張バネ3は図2Aで反時計方向の回転力をレバー2に常時作用させている。このため、分離ロールRs1は常時給紙ロールRs1に圧接されている。
前記給紙ロールRs1および分離ロールRs2の圧接する部分によりニップ部Nが形成される。また、ニップ部Nのシート搬送方向上流側にはシートセンサ(ニップ部搬送シート検出手段)SN1が配置されており、シートセンサSN1はセンサ支持部材(図示せず)を介して前記回動プレート1に支持されている。シートセンサSN1は前記ニップ部Nにシートが搬送されたことを検出する。
【0040】
図4は前記実施の形態1の給紙部材の説明図で、図4Aは前記図3Aの給紙部材に駆動機構を付加した図で、図4Bは前記図4Aの給紙部材を支持する回転プレート(回動部材)が回動した状態を示す図である。
図4において、前記ギヤG1が固着された軸1a(図4、図2A参照)には回動レバー6が回動可能に支持されており、回動レバー6は引張バネ7により常時下方に引っ張られている。回動レバー6の先端部下側には回転位置の調節が可能な偏心カム8が配置されており、偏心カム8が図4Aの位置に回転した状態では下降位置に保持され、図4Bの位置に回動した状態では上昇位置に移動してシートSの取出が可能になる。
【0041】
前記回動レバー6には前記ギヤG1に順次噛み合うギヤG2,G3,G4が回転可能に支持されている。ギヤG4の軸G4aには取出ロールRpが固着されている。したがって、ギヤG1が給紙用モータM1(図2A参照)により回転駆動されると、取出ロールRpが回転するように構成されている。前記給紙ロールRs1の軸Rs1aにはギヤG5が固着されており、ギヤG5は前記ギヤG1と噛み合っている。したがって、ギヤG1が回転すると、前記取出ロールRpおよび給紙ロールRs1が回転するように構成されている。
前記ギヤG1〜ギヤG5により給紙用ギヤ(G1〜G5)が構成されている。
【0042】
図5は前記実施の形態1の給紙部材の説明図で、図5Aは前記実施の形態1の給紙部材を支持する回動プレート(回動部材)が通常位置に保持された状態に分離ロールの駆動機構を付加した状態を示す図、図5Bは前記図5Aの回動プレート(回動部材)が回動した状態を示す図である。
図5において、前記軸1aにはギヤG6が回転可能に支持されており、前記軸2aにはギヤG7が回転可能に支持されている。前記軸Rs2aにはギヤG8が固着されている。したがって、ギヤG6が分離用モータM2(図2A参照)により回転駆動されると、分離ロールRs2が回転するように構成されている。前記ギヤ(分離用ギヤ)の回転力を分離ロールRs2の軸Rs2aに伝達するギヤG7,G8により分離用伝達ギヤ(G7,G8)が構成されている。
なお、分離ロールRs2の軸Rs2aへの分離用モータM2の回転力の伝達はトルクリミッタTr(図2A参照)を介して伝達されている。
【0043】
前記給紙ロールRs1はニップNにシートが搬送されたときにシートをシート搬送方向に搬送するように回転駆動される。分離ロールRs2はニップNにシートが搬送されたときにシートをシート搬送方向とは逆方向に回転するように回転駆動(逆回転駆動)される。
ところで、図5において各ギヤG6〜G8が矢印方向に回転する場合、仮に、分離ロールRs2の回転が自由であればギヤG7およびギヤG8は自由に回転できる。この場合、ギヤG6に回転駆動力が伝達されたとき、ギヤG7,G8は自由に回転するだけで、回動プレート1には軸1a回りに回動する力は作用しない。
しかしながら、図5において各ギヤG6〜G8が矢印方向に回転する場合、仮に、分離ロールRs2が回転不可能または回転時に大きな摩擦抵抗力が作用すると、ギヤG7およびギヤG8は自由に回転できない。この場合、ギヤG6に回転駆動力が伝達されたとき、ギヤG7,G8を支持する回動プレート1を図5において時計方向に回転させる力が発生する。この場合図5Bに示すように、回動プレート1は時計方向に回転し、ニップ部Nの位置も回動する。
【0044】
(実施の形態1の作用)
図6は本発明のシート分離装置の実施の形態1の作用説明図で、図6Aは給紙トレイから1枚のシートが取り出されてニップ部(N)に搬送されてくる状態を示す図、図6Bは前記シートがニップ部(N)に搬送された状態を示す図である。
図6Aにおいて、給紙ロールRs1と取出ロールRpとが回転しているが、分離ロールRs2はシートS前端がシートセンサSN1に検出されるまでは駆動されず回転していない。
図6Bにおいて、シートSはニップ部Nに搬送されており給紙ロールRs1の搬力により搬送されているが、シート先端はシートセンサSN1に到達していないので、シートSに接触する分離ロールRs2の駆動モータM2はまだ駆動されない。このとき分離ロールRs2は、搬送されるシートに連れ回りしている。このとき、分離ロールRs2にはトルクリミッタTr(図2A参照)により、回転にブレーキが作用しているので、前記搬送されるシートには摩擦抵抗力が作用している。
【0045】
図7は本発明のシート分離装置の実施の形態1の作用説明図で、図7Aは給紙トレイから取り出されてニップ部(N)に搬送されたシートの先端がシートセンサに検出される位置まで進んだ状態を示す図、図7Bは前記シートがニップ部(N)に搬送された状態で回動プレート1が軸1a回りに回動している状態を示す図である。
図7Aにおいて、シートSはシートセンサSN1に検出される位置に進んでいる。このとき分離ロールRs2を駆動するギヤG6に前記分離用モータM2(図2A参照)から回転力が伝達される。このとき、分離ロールRs2にはシート搬送方向とは逆回転力が伝達されるが、ニップ部Nに搬送されたシートが1枚であるので、複数のシートが重送された場合に比較して、分離ロールRs2を連れ回りさせる力が大きい。このため、前記分離ロールRs2の軸Rs2aに固着されたギヤG7が自由に回転できないので、前記図5で説明したように、ギヤG6の回転により回動プレート1が時計方向に回動する(図7B参照)。このとき図7Bに示すように、ニップ部Nに挟持されたシート先端は、下流側の搬送ロールRaに向かって搬送される。
【0046】
前記回動プレート1を回動させる分離用モータM2、それを駆動する分離用モータ駆動回路D2および前記ギヤG6〜G8は前記回動プレート(回動部材)を回動させる回動部材作動装置(移動部材作動装置)(M2+D2+G6〜G7)を構成している。また、分離用モータM2は前記回動プレート1を回動させる回動用モータM2を構成している。また、前記回動用モータM2を駆動する駆動回路D2の作動を制御するコントローラCは、回動部材作動制御手段(移動部材制御手段)C1(図2A参照)を有している。
前記回動プレート1の回動時には前記偏心カム8が回転して取出ロールRpが上昇する。このとき、図示しない押さえロールが上から2枚目のシートの後端部(給紙トレイに収容されている後端部分)を押圧して、前記上から2枚目のシートが搬送されないように構成されている。
【0047】
図8は本発明のシート分離装置の実施の形態1の作用説明図で、図8Aは給紙トレイから取り出されてニップ部に重送されたシートの先端がシートセンサに検出される位置まで進んだ状態を示す図、図8Bは前記ニップ部に重送されたシートの中の分離ロール側のシートが分離ロールの逆回転により逆送された状態を示す図である。
図8Aにおいて、ニップ部Nにシート(重送されたシートを含む)SがシートセンサSN1により検出されると、分離用モータ(図示せず)が回転を開始し、ギヤG6〜G8が回転する。通常はシート間の摩擦抵抗力は、シートとロール間の摩擦抵抗力に比較して小さいので、トルクリミッタのリミット値以下である。このため、分離ロールRs2が逆回転して、重送したシートの中の分離ロールRs2に接触するシートを逆送させる。そして、図8Bの状態となる。この図8Bの状態は前記図7Aの場合と同様にニップ部Nに挟持されたシートが1枚の状態である。この場合は前記図7Bで説明した理由により、回動プレート1は回動することになる。
【0048】
図9は本発明のシート分離装置の実施の形態1の作用説明図で、図9Aは前記図8Bの状態から回動プレート1が回動している途中の状態を示す図、図9Bは回動プレートが前記図9Aの状態から更に回転して、ニップに挟持したシートを下流側の搬送ロールRaに搬送した後、元の位置に復帰した状態を示す図である。
図9Bの状態では、前記図9Aで分離された下側のシート(分離ロールRs2側のシート)がニップNに当接した状態となっている。
【0049】
図10は本発明のシート分離装置の実施の形態1の作用説明図で、図10Aは給紙トレイから取り出されて重送された2枚の密着したシートの先端がニップ部手前まで進んだ状態を示す図、図10Aは給紙トレイから取り出されてニップ部に重送された2枚の密着したシートの先端がシートセンサに検出される位置まで進んだ状態を示す図である。
図10Aの状態では分離ロールRs2は逆回転駆動されておらず、給紙ロールRs1に接触して連れ回りしている。
前記図10Aの状態から重送密着シートがニップ部Nを通過する間、シートの密着性が高いので、前記重送密着シートは分離されずに密着状態でシートセンサSN1により検出される。
【0050】
図11は本発明のシート分離装置の実施の形態1の作用説明図で、図11Aは前記図10Bの状態から回動プレート1が回動している途中の状態を示す図、図11Bは回動プレートが前記図10Aの状態から更に回転して、ニップ部に挟持したシートを下流側の搬送ロールRaに搬送した後、元の位置に復帰した状態を示す図である。
図11Aにおいて、シート(前記密着した重送シートを含む)が前記シートセンサSN1に検出されると、分離ロールRs2が逆回転駆動される。このとき、前記図5で説明した理由により、回動プレート1が時計方向(シート搬送方向)に回動する。このとき、ニップ部Nにニップされた2枚のシートの上側のシートと下側のシートを密着面に沿ってずらせる力が作用する。このため、前記2枚のシートの密着面に隙間が生じ、密着力が弱まる。このため、分離ロールRs2は逆回転し、Rs2側のシートが搬送されると同時に回転プレートがリターンバネ1b(図2参照)により元の位置(通常位置)に戻される。そして、前記密着シートが分離される。この状態では下側のシート(分離ロールRs2に接触するシート)先端がニップ部Nの上流側に逆搬送され前記ニップ部を上流側に通過するまで、回動プレート1は回動しない。
【0051】
前記下側のシート先端がニップ部Nの上流側に逆搬送されると、分離ロールRs2の逆回転に対する抵抗力が大きくなるので、回動プレート1は時計方向に回転し、ニップ部Nにニップしているシートを、下流側のシート搬送ロールRaに搬送する。前記シートの後端がニップ部Nを通過したことが前記シートセンサSN1により検出されると、分離ロールRs2および給紙ロールRs1の駆動が停止される。このとき、回動プレート1は前記リターンバネ1b(図2A参照)により元の位置(図11Bに示す位置)に復帰する。
すなわち、前記実施の形態1では、回動プレート1およびニップ部Nの回動により、密着シートのシート間接触面をずらせる力が生じるので、密着シートを分離することができる。
【0052】
(実施の形態2)
図12は本発明の実施の形態2の給紙部材の説明図で、図12Aは前記実施の形態2の給紙部材を支持する回動プレート(回動部材)が通常位置に保持されている状態を示す図で、図12Bは前記図12Aの状態から回動プレートが回動した状態を示す図である。
なお、この実施の形態2の説明において、前記実施の形態1の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施の形態2は、下記の点で前記実施の形態1と相違しているが、他の点では前記実施の形態1と同様に構成されている。
【0053】
前記実施の形態1では回動プレート1の回動は分離ロールRs2の駆動機構を利用して行っていたが、この実施の形態2では、回動プレート1を回転させるための回転機構を別に設けている。
すなわち、軸1aにギヤG11を固着し、前記ギヤG11に噛み合うギヤG12を図示しない回動用モータにより回転させることにより回動プレート1の回動を行っている。
この実施の形態2も前記実施の形態1と同様に、回動プレート1およびニップ部Nの回動により、密着シートのシート間接触面をずらせる力が生じるので、密着シートを分離することができる。
【0054】
(実施の形態3)
図13は本発明の実施の形態3の給紙部材の説明図である。
なお、この実施の形態3の説明において、前記実施の形態1の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施の形態3は、下記の点で前記実施の形態1と相違しているが、他の点では前記実施の形態1と同様に構成されている。
【0055】
図13において、前記実施の形態1では給紙部材Rsを支持する移動部材が回動プレート1により構成されていたが、この実施の形態3ではXZ面内で移動可能な移動プレート11により構成されている。前記移動プレート11は移動プレート作動装置(移動部材作動装置)12によりX軸方向およびZ軸方向に移動可能である。
ギヤ固定支持部材13はギヤG15,G16を回転可能に支持しており、前記ギヤG15と前記給紙ロールRs1の軸Rs1aに固着されたギヤG5とは、ギヤG17に噛み合っている。前記ギヤG5の軸およびギヤG17の軸はレバー21に支持されており、ギヤG15の軸およびギヤG17の軸はレバー22に支持されている。前記ギヤG16と前記分離ロールRs2の軸Rs2aに固着されたギヤG8とは、ギヤG18に噛み合っている。前記ギヤG8の軸およびギヤG18の軸はレバー23に支持されており、ギヤG16の軸およびギヤG18の軸はレバー24に支持されている。
【0056】
前記図13に示す実施の形態3では、給紙ロールRs1の回転力はギヤG15,G17,G5を介して軸Rs1aに伝達され、分離ロールRs2の回転力(シート搬送方向とは逆の回転力)はギヤ16,G18、G8を介して軸Rs2aに伝達される。
前記給紙ロールRs1および分離ロールRs2を支持する移動プレート11がX軸方向またはZ軸方向に移動した際には前記レバー21と22との連結部の角度およびレバー22と24との連結部の角度が変化するが、ギヤG15,G17,G5の噛み合いおよびギヤ16,G18、G8の噛み合い状態は保たれる。
したがって、この実施の形態3も前記実施の形態1と同様に、移動プレート11およびニップ部Nの移動により、密着シートのシート間接触面をずらせる力が生じるので、密着シートを分離することができる。
【0057】
(変更例)
以上、本発明の実施の形態を詳述したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更実施の形態を下記に例示する。
【0058】
(H01) 本発明はプリンタ以外の画像形成装置、例えば複写機にも適用することが可能である。
(H02) 本発明はレーザ書込装置以外の画像書込装置、例えば液晶パネル、発光ダイオード、または蛍光表示管等を用いた画像形成装置にも適用することが可能である。
【0059】
【発明の効果】
前述の本発明のシ−ト処理装置は、下記の効果(E01),(E02)を奏することができる。
(E01)シートの重送を確実に防止することができる。
(E02)シート間の密着力の高い重送シートを分離できるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は本発明のシート搬送装置の実施の形態1を備えた画像形成装置の縦断面図である。
【図2】 図2は前記実施の形態1の給紙部材、取出ロールおよびその駆動機構の説明図で、図2Aは平面図、図2Bは前記図2Aの矢印IIB-IIBから見た図である。
【図3】 図3は前記実施の形態1の給紙部材の説明図で、図3Aは前記実施の形態1の給紙部材を支持する回動プレート(回動部材)が通常位置に保持されている状態を示す図で、図3Bは前記図3Aに給紙部材の回動プレートが回転した状態を示す図である。
【図4】 図4は前記実施の形態1の給紙部材の説明図で、図4Aは前記図3Aの給紙部材に駆動機構を付加した図で、図4Bは前記図4Aの給紙部材を支持する回転プレート(回動部材)が回動した状態を示す図である。
【図5】 図5は前記実施の形態1の給紙部材の説明図で、図5Aは前記実施の形態1の給紙部材を支持する回動プレート(回動部材)が通常位置に保持された状態に分離ロールの駆動機構を付加した状態を示す図、図5Bは前記図5Aの回動プレート(回動部材)が回動した状態を示す図である。
【図6】 図6は本発明のシート分離装置の実施の形態1の作用説明図で、図6Aは給紙トレイから1枚のシートが取り出されてニップ部に搬送されてくる状態を示す図、図6Bは前記シートがニップ部に搬送された状態を示す図である。
【図7】 図7は本発明のシート分離装置の実施の形態1の作用説明図で、図7Aは給紙トレイから取り出されてニップ部(N)に搬送されたシートの先端がシートセンサに検出される位置まで進んだ状態を示す図、図7Bは前記シートがニップ部(N)に搬送された状態で回動プレート1が軸1a回りに回動している状態を示す図である。
【図8】 図8は本発明のシート分離装置の実施の形態1の作用説明図で、図8Aは給紙トレイから取り出されてニップ部に重送されたシートの先端がシートセンサに検出される位置まで進んだ状態を示す図、図8Bは前記ニップ部に重送されたシートの中の分離ロール側のシートが分離ロールの逆回転により逆送された状態を示す図である。
【図9】 図9は本発明のシート分離装置の実施の形態1の作用説明図で、図9Aは前記図8Bの状態から回動プレート1が回動している途中の状態を示す図、図9Bは回動プレートが前記図9Aの状態から更に回転して、ニップに挟持したシートを下流側の搬送ロールRaに搬送した後、元の位置に復帰した状態を示す図である。
【図10】 図10は本発明のシート分離装置の実施の形態1の作用説明図で、図10Aは給紙トレイから取り出されて重送された2枚の密着したシートの先端がニップ部手前まで進んだ状態を示す図、図10Aは給紙トレイから取り出されてニップ部に重送された2枚の密着したシートの先端がシートセンサに検出される位置まで進んだ状態を示す図である。
【図11】 図11は本発明のシート分離装置の実施の形態1の作用説明図で、図11Aは前記図10Bの状態から回動プレート1が回動している途中の状態を示す図、図11Bは回動プレートが前記図10Aの状態から更に回転して、ニップ部に挟持したシートを下流側の搬送ロールRaに搬送した後、元の位置に復帰した状態を示す図である。
【図12】 図12は本発明の実施の形態2の給紙部材の説明図で、図12Aは前記実施の形態2の給紙部材を支持する回動プレート(回動部材)が通常位置に保持されている状態を示す図で、図12Bは前記図12Aの状態から回動プレートが回動した状態を示す図である。
【図13】 図13は本発明の実施の形態3の給紙部材の説明図である。
【符号の説明】
C1…移動部材作動制御手段、D2…回動用モータ駆動回路、G1…給紙用ギヤ、G5…給紙用伝達ギヤ、G6…分離用ギヤ、G7,G8…分離用伝達ギヤ、M1…給紙用駆動モータ、M2…回動用モータ、N…ニップ部、Rp…取出ロール、Rs…給紙部材、Rs1…給紙ロール、Rs1a…給紙ロール軸、Rs2…分離ロール、Rs2a…分離ロール軸、S…シート、SN1…ニップ部搬送シート検出手段、TR1,TR2…給紙トレイ、1…移動部材(回動部材)、1a…回動軸、
11…移動部材、12…移動部材作動装置、(M2+D2+G6〜G7)…移動部材作動装置(回動部材作動装置)。
Claims (6)
- 下記の構成要件(A01)〜(A03)を備えたシート分離装置、
(A01)互いに圧接する部分によりニップ部を形成する回転可能な給紙ロールおよび分離ロールであって、前記ニップ部に搬送されたシートを挟持した状態であるニップした状態で前記シートに搬送力を付与するように回転する前記給紙ロールおよび前記シート搬送方向と逆方向に回転する前記分離ロールを有し、給紙トレイから取出ロールにより取り出された複数のシートが前記ニップ部に搬送された際に、前記複数のシートの中の前記給紙ロール側の1枚のシートを分離してシート搬送方向下流側に給紙する給紙部材、
(A02)前記給紙ロールおよび分離ロールを回転可能に支持し且つ前記給紙ロールの回転軸に垂直な面内で移動可能に支持された移動部材であって、前記ニップ部にシート先端部をニップした状態で前記ニップ部をシート搬送方向下流側に移動させる前記移動部材、
(A03)前記移動部材を移動させる移動部材作動装置。 - 下記の構成要件(A04)を備えた請求項1記載のシート分離装置、
(A04)回動軸回りに回動可能に支持された回動部材により構成された前記移動部材。 - 下記の構成要件(A05)を備えた請求項1または2記載のシート分離装置、
(A05)前記回動部材を回動させる回動用モータと、前記回動用モータを駆動する回動用モータ駆動回路とを有する回動部材作動装置により構成された前記移動部材作動装置。 - 下記の構成要件(A06),(A07)を備えた請求項1ないし3のいずれか記載のシート分離装置、
(A06)前記ニップ部にシートがニップされたことを検出するニップ部搬送シート検出手段、
(A07)前記ニップ部にシートがニップされたときに前記ニップ部がシート搬送方向下流側に移動するように前記移動部材作動装置の動作を制御する移動部材作動制御手段。 - 下記の構成要件(A08)を備えた請求項2記載のシート分離装置、
(A08)前記回動軸に回転可能に装着された給紙用ギヤおよび分離用ギヤと、前記回動部材により支持され且つ前記給紙用ギヤの回転力を前記給紙ロール軸に伝達する給紙用伝達ギヤおよび前記分離用ギヤの回転力を前記分離ロール軸に伝達する分離用伝達ギヤと、前記給紙ロールがシート搬送方向に回転するように前記給紙用ギヤを回転させる給紙用駆動モータと、前記分離ロールがシート搬送方向の逆方向に回転するように前記分離用ギヤを回転する分離用駆動モータとを有し、前記分離用ギヤの回転方向は前記分離ロールの前記逆方向の回転を妨げるトルクが作用した場合に前記分離用ギヤに噛み合う分離用伝達ギヤの軸およびその軸を支持する前記回動部材に前記ニップ部がシート搬送方向に移動する方向の回動力が生じるように設定されたロール回転駆動部材により構成された前記移動部材作動装置。 - 下記の構成要件(A06),(A09)を備えた請求項5記載のシート分離装置、
(A06)前記ニップ部にシートがニップされたことを検出するニップ部搬送シート検出手段、
(A09)前記ニップ部にシートがニップされたことが検出されたときに前記分離用ギヤを回転させるように前記移動部材作動装置の動作を制御する移動部材作動制御手段。
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