JP2020046510A - Image formation apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、記録材上に画像を形成する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus for forming an image on a recording material.
従来から、記録紙等の被記録媒体に画像を形成する画像形成装置においては、像担持体である感光ドラム、帯電装置、及び、クリーニング装置等を含む潜像ユニットにより静電潜像を形成している。さらに現像剤であるトナーや現像剤担持体等を含む現像ユニットにて前記静電潜像を顕像化することで画像形成を行う。一般的に潜像ユニットと現像ユニットとでは、それぞれの寿命の長さが異なる。つまり潜像ユニットは像担持体の消耗具合で、現像ユニットは現像剤の消耗具合で寿命が決まる。像担持体及び現像剤の各消耗具合は、ユーザーの使用状況によって異なる。このため、潜像ユニット及び現像ユニットをそれぞれ別々にカートリッジ化した画像形成装置が提案されている(特許文献1参照)。これにより、潜像ユニット及び現像ユニットをそれぞれ寿命到達まで効率的に使うことができる。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus that forms an image on a recording medium such as recording paper, a latent image unit including a photosensitive drum serving as an image carrier, a charging device, and a cleaning device forms an electrostatic latent image. ing. Further, an image is formed by visualizing the electrostatic latent image with a developing unit including a toner as a developer, a developer carrier, and the like. Generally, the latent image unit and the developing unit have different life lengths. That is, the life of the latent image unit is determined by the consumption of the image carrier, and the life of the developing unit is determined by the consumption of the developer. The degree of consumption of the image carrier and the developer differs depending on the use situation of the user. For this reason, there has been proposed an image forming apparatus in which a latent image unit and a developing unit are separately made into cartridges (see Patent Document 1). Thereby, the latent image unit and the developing unit can be used efficiently until the end of their life.
また、クリーニング装置として、感光ドラムに当接し、感光ドラム上の転写残トナーを掻き落とすことにより感光ドラム上をクリーニングするクリーニングブレードが用いられる。このクリーニングブレードには、一般的にウレタンゴム等の柔軟性を有する材料が用いられる。通常、クリーニングブレードは、ゴム硬度、厚さ、弾性率等の条件を最適化している。しかし、感光ドラムとクリーニングブレードとの間の摩擦抵抗が増大し、「びびり」と呼ばれるクリーニングブレードの振動による異音や、クリーニングブレードのめくれが発生してしまうことがある。特許文献2には、画像形成後から感光ドラムの停止までの間に、現像ユニットから感光ドラム上にトナーを供給することによって、クリーニングブレードと感光ドラムとの間で発生する異音を防止することが記載されている。 Further, as the cleaning device, a cleaning blade that contacts the photosensitive drum and cleans the photosensitive drum by scraping off the transfer residual toner on the photosensitive drum is used. Generally, a material having flexibility such as urethane rubber is used for the cleaning blade. Usually, the cleaning blade optimizes conditions such as rubber hardness, thickness, and elastic modulus. However, the frictional resistance between the photosensitive drum and the cleaning blade increases, which may cause abnormal noise due to vibration of the cleaning blade called "chatter" or turning of the cleaning blade. Patent Document 2 discloses that abnormal noise generated between a cleaning blade and a photosensitive drum is prevented by supplying toner from the developing unit onto the photosensitive drum during a period from image formation to stop of the photosensitive drum. Is described.
しかしながら、前述したような構成において、特定の条件下で、クリーニング不良(トナーのすり抜け)により、縦スジ画像が発生する場合が判明してきた。例えば、潜像ユニットの寿命の終盤、かつ、現像ユニットの使用開始後の序盤の組み合わせのときにクリーニング不良が発生しやすいことが判明した。
この理由について説明する。クリーニングブレードのエッジ部にはトナーから感光ドラムに移行した外添剤(トナー粒子に対し補助粒子として添加されている粒子)の層(以下阻止層と呼ぶ)が形成されており、阻止層はクリーニングブレードのバリアの役割をしている。つまり、クリーニングブレードが感光ドラム表面に摺擦する際に、その摺擦のダメージからクリーニングブレードを保護する。
しかし、潜像ユニットの寿命の終盤では、感光ドラムとクリーニングブレードとの摺擦や感光ドラムと現像剤担持体との摺擦により感光ドラムの表面に傷が発生する。そして、阻止層がクリーニングブレードから離れ、傷の部分から阻止層がすり抜け、結果阻止層が破壊されてしまうことがある。また非正規帯電されたトナーは、所謂かぶりトナーとなって、阻止層形成の役割も担っている。しかし、現像ユニットの使用開始後の序盤では、トナーも正規帯電されているものが多く、感光ドラム上へ移行するトナー(いわゆるかぶり
トナー)も少ない。よって阻止層となるトナー外添剤も感光ドラムへ移行する量が感光ドラムの長手全域にわたって減り、阻止層の量の不足になりやすい。この場合部分的に阻止層の量が不足してしまうことがあり、その部分でクリーニング不良が発生しやすくなる。
However, in the above-described configuration, it has been found that, under specific conditions, a vertical streak image is generated due to poor cleaning (toner slip-through). For example, it has been found that poor cleaning is likely to occur at the end of the life of the latent image unit and at the beginning of the combination after the use of the developing unit.
The reason will be described. At the edge of the cleaning blade, a layer (hereinafter referred to as a blocking layer) of an external additive (particles added as auxiliary particles to the toner particles) transferred from the toner to the photosensitive drum is formed. Acts as a blade barrier. That is, when the cleaning blade rubs against the surface of the photosensitive drum, the cleaning blade is protected from damage caused by the rubbing.
However, at the end of the life of the latent image unit, scratches occur on the surface of the photosensitive drum due to rubbing between the photosensitive drum and the cleaning blade and between the photosensitive drum and the developer carrier. Then, the blocking layer separates from the cleaning blade, and the blocking layer slips through the scratched portion, and as a result, the blocking layer may be broken. Further, the irregularly charged toner becomes a so-called fog toner and also plays a role of forming a blocking layer. However, in the early stage after the start of use of the developing unit, many of the toners are normally charged, and a small amount of toner (so-called fogging toner) migrates onto the photosensitive drum. Therefore, the amount of the toner external additive that becomes the blocking layer, which is transferred to the photosensitive drum, decreases over the entire length of the photosensitive drum, and the amount of the blocking layer tends to be insufficient. In this case, the amount of the blocking layer may be partially insufficient, and cleaning failure tends to occur in that portion.
潜像ユニット及び現像ユニットを別々にユニット化した場合に、その組み合わせは複数通り想定される。本発明の目的は、そのような組合せに柔軟に対応し、クリーニング部材の阻止層の形成を行う画像形成装置を提供することである。 When the latent image unit and the developing unit are separately unitized, a plurality of combinations are supposed. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image forming apparatus which flexibly supports such a combination and forms a blocking layer of a cleaning member.
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
静電潜像が形成される回転可能な像担持体と、前記像担持体と接触して前記像担持体の表面から現像剤を除去するクリーニング部材と、を有する、画像形成装置の装置本体に着脱可能な潜像ユニットと、
現像剤担持体に担持された現像剤を前記像担持体に供給して前記静電潜像を現像剤像として現像する、前記画像形成装置の装置本体に対して着脱可能な現像ユニットと、
前記現像剤担持体から前記像担持体に現像剤を供給する供給動作のタイミングを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記潜像ユニットの使用量に応じた情報及び前記現像ユニットの使用量に応じた情報に基づいたタイミング前記供給動作を前記像担持体に行わせる、
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention includes:
A rotatable image carrier on which an electrostatic latent image is formed, and a cleaning member that contacts the image carrier and removes a developer from the surface of the image carrier; A removable latent image unit,
A developing unit detachably mountable to an apparatus main body of the image forming apparatus, wherein a developer carried on a developer carrier is supplied to the image carrier to develop the electrostatic latent image as a developer image;
A control unit that controls a timing of a supply operation of supplying a developer from the developer carrier to the image carrier;
With
The control unit causes the image carrier to perform the supply operation at a timing based on information corresponding to the usage amount of the latent image unit and information corresponding to the usage amount of the developing unit.
It is characterized by the following.
本発明によれば、潜像ユニット及び現像ユニットを別々にユニット化した場合に、その組み合わせは複数通り想定される。本発明の目的は、そのような組合せに柔軟に対応し、クリーニング部材の阻止層形成を行う画像形成装置を提供できる。 According to the present invention, when the latent image unit and the developing unit are separately unitized, a plurality of combinations are assumed. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus which flexibly supports such a combination and forms a blocking layer of a cleaning member.
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。 Embodiments for carrying out the present invention will be illustratively described in detail below based on embodiments with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment should be appropriately changed depending on the configuration of the apparatus to which the invention is applied and various conditions. That is, the scope of the present invention is not intended to be limited to the following embodiments.
(実施例1)
実施例1では、潜像ユニット及び現像ユニットのそれぞれの使用量に応じた情報の組み合わせに基づいて、定期的に行っているトナー供給工程の実行間隔を変動することを特徴とする。これにより、クリーニングブレードのエッジ部の阻止層の枯渇が抑止され、クリーニング不良の発生を抑止することができる。
[画像形成装置]
まず、本発明が適用される画像形成装置の全体構成について、図1を参照して説明する。画像形成装置は、電子写真画像形成方式や静電記録方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、ワードプロセッサ、及び、これらの複合機(マルチファンクションプリンタ)などを含む。本発明の画像形成装置100は、例えば、インライン方式、中間転写方式を採用したA4フルカラーレーザービームプリンタであり、画像情報に従って、記録材(例えば、記録用紙、プラスチックシート、布など)にフルカラー画像を形成することができる。画像情報は、画像形成装置100の装置本体に接続された画像読み取り装置、或いは画像形成装置100の装置本体に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等のホスト機器から、画像形成装置100の装置本体に入力される。画像形成装置100は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像を形成するための作像部SY、SM、SC、SKを有する。実施例1では、作像部SY、SM、SC、SKは、鉛直方向と交差する方向に一列に配置されている。作像部SY、SM、SC、SKは、潜像ユニットとしてのドラムカートリッジ210(210Y、210M、210C、210K)と、現像ユニットとしての現像カートリッジ200(200Y、200M、200C、200K)とから構成される。現像カートリッジ200及びドラムカートリッジ210のそれぞれは、画像形成装置100の装置本体に設けられた装着ガイド、位置決め部材などの装着手段を介して、画像形成装置100の装置本体に対して着脱可能である。実施例1では、各色用のドラムカートリッジ210は全て同一形状を有しており、各色用の現像カートリッジ200は全て同一形状を有している。各色用の現像カートリッジ200内には、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色のトナーが収容されている。
(Example 1)
The first embodiment is characterized in that, based on a combination of information according to the respective usage amounts of the latent image unit and the developing unit, the execution interval of the toner supply process that is periodically performed is changed. As a result, the depletion of the blocking layer at the edge of the cleaning blade is suppressed, and the occurrence of poor cleaning can be suppressed.
[Image forming apparatus]
First, the overall configuration of an image forming apparatus to which the present invention is applied will be described with reference to FIG. The image forming apparatus includes a copying machine, a printer, a facsimile machine, a word processor, and a multifunction machine (multifunction printer) using an electrophotographic image forming system or an electrostatic recording system. The
感光ドラム1は、回転可能な像担持体であって、駆動手段(駆動源)により回転駆動される。感光ドラム1の周囲にはスキャナユニット(露光装置)30が配置されている。スキャナユニット30は、画像情報に基づきレーザーを照射して感光ドラム1上に静電像(静電潜像)を形成する露光手段である。レーザー露光の書き出しは、主走査方向(記録材12の搬送方向と直交する方向)では、走査ラインごとにBD(Beam Detect)と呼ばれ
るポリゴンスキャナ内の位置信号から行われる。一方で、副走査方向(記録材12の搬送方向)では、記録材12の搬送路内のスイッチ(不図示)を起点とするTОP(top of paper)信号から所定の時間だけ遅延させて行われる。これにより、4つの作像部SY、SM、SC、SKにおいて、常に感光ドラム1上の同じ位置に対してレーザー露光を行うことができる。4個の感光ドラム1に対向して、感光ドラム1上のトナー像(現像剤像)を記録材12に転写するための中間転写体としての中間転写ベルト31が配置されている。中間転写体としての無端状のベルトで形成された中間転写ベルト31は、全ての感光ドラム1に当接し、図1に示す矢印B方向(反時計方向)に循環移動(回転)する。中間転写ベルト31は、複数の支持部材として、駆動ローラ31aと、従動ローラ31bに掛け渡されている。中間転写ベルト31の内周面側には、各感光ドラム1に対向するように、一次転写手段としての、4個の一次転写ローラ32が並設されている。そして、一次転写ローラ32に、図示しない一次転写バイアス印加手段としての一次転写バイアス電源(高圧電源)から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性のバイアスが印加される。これによって、感光ドラム1上のトナー像が中間転写ベルト31上に転写(一次転写)される。
The
また、中間転写ベルト31の外周面側において、二次転写手段としての二次転写ローラ33が配置されている。そして、二次転写ローラ33に、図示しない二次転写バイアス印加手段としての二次転写バイアス電源(高圧電源)から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性のバイアスが印加される。これによって、中間転写ベルト31上のトナー像が記録材12に転写(二次転写)される。例えば、フルカラー画像の形成時には、上述のプロセスが、作像部SY、SM、SC、SKにおいて順次に行われ、中間転写ベルト31上に各色のトナー像が順次に重ね合わせて一次転写される。その後、中間転写ベルト31の移動と同期が取られて記録材12が二次転写部へと搬送される。そして、記録材12を介して中
間転写ベルト31に当接している二次転写ローラ33の作用によって、中間転写ベルト31上の4色トナー像は、一括して記録材12上に二次転写される。トナー像が転写された記録材12は、定着手段としての定着装置34に搬送される。定着装置34において記録材12に熱及び圧力を加えられることで、記録材12にトナー像が定着される。また、画像形成装置100は、制御部101を有している。制御部101は、画像形成装置100の全体の制御を行うと共に、外部インターフェース102を介して、ホスト機器から種々の情報を取得する。
Further, on the outer peripheral surface side of the
[ドラムカートリッジ]
次に、ドラムカートリッジ210の構成について説明する。図2は、感光ドラム1の長手方向(回転軸線方向)に沿って見た本発明のドラムカートリッジ210の断面(主断面)図である。ドラムカートリッジ210には、図示しない軸受を介して感光ドラム1が回転可能に取り付けられている。感光ドラム1は、駆動手段としての駆動モータM210の駆動力を受けることによって、画像形成動作に応じて、図2に示す矢印A方向に回転駆動される。実施例1では、ドラムカートリッジ210はΦ24mmで200mm/秒で回転している。また、ドラムカートリッジ210には、回転状態にある感光ドラム1の表面に当接するように、帯電ローラ2及び弾性体で形成されたクリーニング部材(当接部材)としてのクリーニングブレード6が配置されている。帯電ローラ2には、図示しない帯電バイアス印加手段としての帯電バイアス電源(高圧電源)から、感光ドラム1上に任意の電荷を載せられるのに十分なバイアスが印加される。実施例1では、感光ドラム1上の電位(帯電電位:Vd)が−500Vとなるように印加するバイアスを設定している。スキャナユニット30から画像情報に基づきレーザー光35が照射され、感光ドラム1上に静電像(静電潜像)を形成する。
[Drum cartridge]
Next, the configuration of the
クリーニングブレード6は、ゴムブレード6aがクリーニング支持板金6bによって支持され、ゴムブレード6aとクリーニング支持板金6bとが一体となって形成されている。ゴムブレード6aは、例えば、厚さ2mm、23℃環境下でのMD−1硬度が60〜80°のウレタンゴムが使用される。クリーニングブレード6はドラムカートリッジ枠体11に固定され、ゴムブレード6aの先端が感光ドラム1に当接するように配置されている。クリーニングブレード6はゴムブレード6aの自由端の先端にて、中間転写ベルト31に転写されず感光ドラム1の表面に残留したトナーを掻き取り、感光ドラム1の表面からトナーを除去する。また、ドラムカートリッジ210には、第1メモリとしての不揮発性メモリ(以下、「Oメモリ」という)m1が設けられている。Oメモリm1には、ドラムカートリッジ210の使用量に応じた情報が記憶されている。
ドラムカートリッジ210の使用量に応じた情報は、感光ドラム1の累積回転数などの動作量に係る情報や感光ドラム1の累積回転時間に係る情報を含んでもよい。ドラムカートリッジ210の使用量に応じた情報は、感光ドラム1の累積回転数又は累積回転時間を感光ドラム1に関する所定値で割った値であってもよい。感光ドラム1に関する所定値は、感光ドラム1の回転数又は回転時間であって、感光ドラム1の寿命に基づいて設定された値である。ドラムカートリッジ210の使用量に応じた情報は、感光ドラム1に関する所定値から感光ドラム1の累積回転数又は累積回転時間を減算した値であってもよい。また、Oメモリm1には、ドラムカートリッジ210の種類を特定できる情報(製造番号やモデルなど)が記憶されている。そして、制御部101は、Oメモリm1に保持された情報をもとにドラムカートリッジ210がどれだけ使用されたか、どれだけ動作したかの使用に係る量を取得することができる。なお、Oメモリm1は、図1で示した画像形成装置100の制御部101と非接触、または電気接点を介した接触によって通信(情報の書き込み、読取り)可能に構成されている。一旦取り外したドラムカートリッジ210を画像形成装置100の装置本体に再び取り付けた場合であっても、制御部101は、ドラムカートリッジ210の使用量に応じた情報を取得することができる。
In the
The information according to the usage amount of the
[現像カートリッジ]
次に、本発明の画像形成装置に装着される現像カートリッジ200の構成について説明する。図3は、現像ローラ4の長手方向(回転軸線方向)に沿って見た本発明の現像カートリッジ200の断面(主断面)図である。現像カートリッジ200は、現像室20aと現像剤収容室20bとから構成され、現像剤収容室20bは現像室20aの鉛直方向下方に配置されている。この現像剤収容室20bの内部には、現像剤としてのトナー9が収容されている。またトナー9の表面には、トナー外添剤(外添粒子)として粒径20nmのシリカ粒子が添加されている。本発明において、このトナー9の正規帯電極性は、負極性を用いており、以下、トナー9として負帯電性トナーを用いる場合について説明する。ただし、本発明におけるトナー9は、負帯電性トナーに限定されない。また、現像剤収容室20bには、このトナー9を現像室20aに搬送するための現像剤搬送部材21が設けられており、現像剤搬送部材21が図3に示す矢印Gの方向へ回転することによってトナー9を現像室20aへと搬送している。
[Development cartridge]
Next, the configuration of the developing
現像室20aには、感光ドラム1と接触し、現像駆動手段としての駆動モータM200の駆動力を受けることによって、図3に示す矢印D方向に回転する現像剤担持体としての現像ローラ4が設けられている。実施例1では、現像ローラ4と感光ドラム1とは、対向部(接触部)において互いの表面が同方向に移動するようにそれぞれ回転し、現像ローラ4は感光ドラム1に対して150%速く回転している。現像ローラ4には、図示しない現像バイアス印加手段としての現像バイアス電源(高圧電源)から、感光ドラム1上の静電潜像をトナー像として現像して、可視化するのに十分なバイアスが印加される。現像室20aの内部には、現像剤収容室20bから搬送されたトナー9を現像ローラ4に供給するトナー供給ローラ(以下、単に「供給ローラ」という。)5が配置されている。また、現像室20aの内部には、供給ローラ5によって供給された現像ローラ4上のトナー9のコート量の規制及び電荷付与を行うトナー量規制部材8が配置されている。現像カートリッジ200には、第2メモリとしての不揮発性メモリ(以下、「DTメモリ」という)m2が設けられている。DTメモリm2には、現像カートリッジ200の使用量に応じた情報が記憶されている。
現像カートリッジ200の使用量に応じた情報は、現像ローラ4の累積回転数、現像ローラ4の累積回転時間、トナー使用量、トナー残量などの情報を含んでもよい。トナー使用量は、現像カートリッジ200内に収容されたトナー9のうち使用されたトナー9の量である。トナー残量は、現像カートリッジ200内に収容されたトナー9のうち残っているトナー9の量である。使用開始前の現像カートリッジ200内のトナー量からトナー残量を減算することにより、トナー使用量を求めてもよい。使用開始前の現像カートリッジ200内のトナー量からトナー使用量を減算することにより、トナー残量を求めてもよい。現像カートリッジ200の使用量に応じた情報は、現像ローラ4の累積回転数又は累積回転時間を現像ローラ4に関する第1所定値で割った値であってもよい。現像ローラ4に関する第1所定値は、現像ローラ4の回転数又は回転時間であって、現像ローラ4の寿命に基づいて設定された値である。現像カートリッジ200の使用量に応じた情報は、トナー使用量を使用開始前の現像カートリッジ200内のトナー量で割った値であってもよい。現像カートリッジ200の使用量に応じた情報は、トナー残量を使用開始前の現像カートリッジ200内のトナー量で割った値であってもよい。制御部101は、DTメモリm2に保持された情報をもとに現像カートリッジ200の使用量に応じた情報を取得することができる。なお、DTメモリm2は画像形成装置100の制御部101と非接触、又は電気接点を介した接触によって通信(情報の書き込み、読取り)可能に構成されている。制御部101が現像カートリッジ200の使用量に応じた情報をDTメモリm2に書き込んでもよいし、画像形成装置100の装置本体に設けられた専用プロセッサ等が現像カートリッジ200の使用量に応じた情報をDTメモリm2に書き込んでもよい。一旦取り外した現像カートリッジ200を画像形成装置100の装置本体に再び取り付けた場合であっても、制御部101は、現像カートリッジ200の使用量に応じた情報を取得すること
ができる。
The developing
The information corresponding to the usage amount of the developing
[トナー供給工程の概要]
実施例1におけるトナー供給工程について説明する。トナー供給工程は、現像ローラ4から感光ドラム1にトナー9を供給する供給動作である。トナー供給工程は、例えば、画像形成を行わない非画像形成時に行われる。つまり画像形成の終了直後の後回転中や、画像形成と画像形成の間(紙間)で、駆動時間を延長して、トナー供給工程を行う。具体的には、スキャナユニット30から短い横帯状の画像のレーザー露光を行い、現像カートリッジ200により顕像化させることで、感光ドラム1上にトナー像を作成する。この場合、横帯状の画像は、感光ドラム1の幅方向の全域に広がりを持ち、感光ドラム1の回転方向(周方向)の長さが短い画像である。また、画像における感光ドラム1の回転方向(周方向)の長さは、回転動作をしているときのレーザー露光をONにする時間を増減させることで、変えることができる。実施例1では、例えば、現像ローラ4の一周分(実施例1では32mm)のトナー量が感光ドラム1に供給される。また、この方法とは別にトナー像の作成は、帯電ローラ2に印加するバイアスをOFFする方法で行われてもよい。つまり、所定のトナー量を感光ドラム1に供給することができればどのような供給手段が用いられてもよい。
[Overview of toner supply process]
The toner supply step in the first embodiment will be described. The toner supply step is a supply operation for supplying the toner 9 from the developing roller 4 to the
トナー供給工程において、感光ドラム1上に作成されたトナー像が中間転写ベルト31にできるだけ転写されないようにすることが好ましい。よってトナー供給工程は感光ドラム1と中間転写ベルト31を離間させた状態で行う。感光ドラム1が中間転写ベルト31に当接している場合、一次転写ローラ32にかけるバイアスを0Vやマイナスバイアス、もしくは通常の転写時のバイアスより低く設定する。トナー供給工程は、所定(一定)の印字枚数(画像形成枚数)ごとに行われる。すなわち、印字枚数が所定枚数に達するごとにトナー供給工程が行われる。例えば、現像カートリッジ200の使用開始後に印字枚数が所定枚数に達すると、1回目のトナー供給工程が実行され、その後に印字枚数が所定枚数に達すると、2回目のトナー供給工程が実行される。このように、トナー供給工程の実行間隔は、現像カートリッジ200の使用開始の時点から印字枚数が所定枚数に達する時点までの間隔であってもよい。また、トナー供給工程の実行間隔は、前回のトナー供給工程が実行された時点から印字枚数が所定枚数に達する時点までの間隔であってもよい。現像カートリッジ200の使用開始の時点又は前回のトナー供給工程が実行された時点は、第1所定時点の一例である。こうすることで、トナー9がクリーニングブレード6と感光ドラム1の当接部周辺に常に存在するようにして、クリーニングブレード6及び感光ドラム1の潤滑性が保たれる。ただしトナー供給工程を、後回転中又は画像形成と画像形成の間(紙間)において、駆動時間を延長して行っているので、トナー供給工程を高頻度で行うとダウンタイム(画像を出力できない期間)が増えて、プリント生産性が低下する恐れがある。またトナー供給工程は少量ながらトナー9も消費してしまう。よって、トナー供給工程は最適な頻度で行うことが好ましい。またトナー供給工程の実行間隔は、所定の印字枚数ごとに行われる場合に限定されず、感光ドラム1の所定の回転数ごとに行うこともできる。すなわち、感光ドラム1の回転数が所定回転数に達するごとにトナー供給工程が行われてもよい。例えば、ドラムカートリッジ210の使用開始後に感光ドラム1の回転数が所定回転数に達すると、1回目のトナー供給工程が行われ、その後に感光ドラム1の回転数が所定回転数に達すると、2回目のトナー供給工程が行われる。このように、トナー供給工程の実行間隔は、ドラムカートリッジ210の使用開始の時点から感光ドラム1の回転数が所定回数に達する時点までの間隔であってもよい。また、トナー供給工程の実行間隔は、前回のトナー供給工程が実行された時点から感光ドラム1の回転数が所定回数に達する時点までの間隔であってもよい。ドラムカートリッジ210の使用開始の時点又は前回のトナー供給工程が実行された時点は、第2所定時点の一例である。実施例1では、トナー供給工程の実行間隔を、ドラムカートリッジ210及び現像カートリッジ200のそれぞれの使用量に応じた情報に基づいて変えることを特徴とする。なお、トナー供給
工程の実行間隔は、作像部SY、SM、SC、SKの各々において、ドラムカートリッジ210及び現像カートリッジ200のそれぞれの使用量に応じた情報に基づいて決定される。また、トナー供給工程の実行間隔は、作像部SY、SM、SC、SKの少なくとも一つにおいて、ドラムカートリッジ210及び現像カートリッジ200のそれぞれの使用量に応じた情報に基づいて決定されてもよい。実行間隔の決定プロセスについては後で説明する。
In the toner supply step, it is preferable that the toner image formed on the
[ブロック図]
次に、図4を用いて、画像形成装置100の制御構成について説明する。図4は、実施例1における制御ブロック図である。制御部101は、演算処理を行う中心的素子であるCPU(中央演算処理ユニット)111、記憶手段であるHDD112、RAM113などのメモリ、周辺機器との情報の入出力を行う入出力I/F114等を有している。CPU111は、プロセッサとも呼ばれる。CPU111は、単一のプロセッサに限定される訳ではなく、マルチプロセッサ構成であってもよい。CPU111は、HDD112やRAM113を用いて、制御部101の各種制御を行う。RAM113には、センサの検知結果、演算結果などが格納され、HDD112には、書き換え可能な不揮発性記憶手段で、制御プログラム、予め求められたデータテーブル、各種変数などが格納されている。制御部101は、画像形成装置100の動作を統括的に制御する制御手段であり、画像形成装置100における各制御対象が入出力I/F114を介して接続されている。画像形成部510は、モータ駆動部511、高圧電源512、露光制御部513及び当接離間部514を有し、モータ駆動部511、高圧電源512、露光制御部513及び当接離間部514を制御する。制御部101が、モータ駆動部511、高圧電源512、露光制御部513及び当接離間部514を制御してもよい。モータ駆動部511は、各種モータを含み、ポリゴンスキャナ、感光ドラム1及び現像ローラ4等を回転駆動する為の動力源であり、制御部101又は画像形成部510からの制御信号に基づき動作する。高圧電源512は、感光ドラム1、帯電ローラ2、現像ローラ4、一次転写ローラ32、二次転写ローラ33及び定着装置34等に高電圧を印加する電源である。露光制御部513は、感光ドラム1へ照射されるレーザー光35の光量の信号をスキャナユニット30へ伝達する。当接離間部514は、現像ローラ4が感光ドラム1に当接する当接位置と、現像ローラ4が感光ドラム1から離間する離間位置との切り替えを行う。また、当接離間部514は、中間転写ベルト31が感光ドラム1に当接する当接位置と、中間転写ベルト31が感光ドラム1から離間する離間位置との切り替えを行う。環境センサ520は、画像形成装置100に備えられた温度及び湿度を計測するセンサであり、温度及び湿度に関するデータを制御部101に送信する。また、制御部101と、Oメモリm1との間は、ドラムメモリ通信部515を介してデータ通信が行われ、制御部101と、DTメモリm2との間は、現像メモリ通信部516を介してデータ通信が行われる。Oメモリm1及びDTメモリm2は、制御部101によってドラムカートリッジ210及び現像カートリッジ200の使用量に応じた情報を決定する際に使用される。DTメモリm2に記憶されたデータが、現像メモリ通信部516を介して制御部101に送られる。制御部101は、環境センサ520、Oメモリm1及びDTメモリm2の情報から、定期的なトナー供給工程におけるや吐き出しタイミングを決定する。制御部101は、現像ローラ4から感光ドラム1にトナー9を供給する供給動作のタイミングを制御する。制御部101は、ドラムカートリッジ210の使用量に応じた情報及び現像カートリッジ200の使用量に応じた情報に基づいたタイミングで、現像ローラ4から感光ドラム1にトナー9を供給する供給動作を現像ローラ4に行わせる。制御部101が当接離間部514を制御することにより、現像ローラ4が感光ドラム1に当接する当接動作が行われ、現像ローラ4が感光ドラム1から離間する離間動作が行われる。制御部101が当接離間部514を制御することにより、中間転写ベルト31が感光ドラム1に当接する当接動作が行われ、中間転写ベルト31が感光ドラム1から離間する離間動作が行われる。制御部101は、現像ローラ4から感光ドラム1に供給されるトナー9の供給間隔、すなわちトナー供給工程の実行間隔を制御する。制御部
101は、Oメモリm1及びDTメモリm2に記憶された情報に基づいて、トナー供給工程の実行間隔を制御する。また、制御部101は、各種の電気的情報信号の授受や、駆動のタイミングなどを制御しており、後述するフローチャート処理などを司る。制御部101は、ドラムカートリッジ210の使用開始後の累積印刷枚数、現像カートリッジ200の使用開始後の累積印刷枚数及びトナー供給工程後の累積印刷枚数をカウントし、HDD112又はRAM113に累積印刷枚数のカウント値を記憶する。作像部SY、SM、SC、SKのそれぞれについての累積印刷枚数のカウント値(以下、累積カウント値とも称する)が、HDD112又はRAM113に記憶されてもよい。
[Block Diagram]
Next, a control configuration of the
[トナー供給工程の実行プロセス]
実施例1におけるトナー供給工程を実行するまでのプロセスを、図5のフローチャートを用いて説明する。実施例1では、作像部SY、SM、SC、SKのそれぞれにおけるトナー供給工程の実行間隔を決めて、各トナー供給工程を実行する。画像形成装置100の電源がONの後、又はカートリッジ交換用ドアが開閉後に、画像形成装置100が動作可能状態になると、図5に示すフローが開始される(S1)。
まず制御部101は、ドラムメモリ通信部515を通じて、ドラムカートリッジ210に搭載されたOメモリm1と通信を行い、作像部SY、SM、SC、SKのぞれぞれのOメモリm1から、ドラムカートリッジ210の使用量に応じた情報を取得する(S2)。次に制御部101は、現像メモリ通信部516を通じて、現像カートリッジ200に搭載されたDTメモリm2との通信を行い、現像カートリッジ200の使用量に応じた情報を作像部SY、SM、SC、SKのそれぞれのDTメモリm2から取得する(S3)。
次に、制御部101は、トナー供給工程の実行間隔(印刷枚数)のテーブルをHDD112から読みだし参照する(S4)。テーブルの内容は後述する表1に示される通りである。S2で制御部101により取得された情報が表1の縦軸の何れかに、またS3で制御部101により取得された情報が表1の横軸に相当する。
次に、制御部101は、ドラムカートリッジ210の使用量に応じた情報と現像カートリッジ200の使用量に応じた情報に基づいて、作像部SY、SM、SC、SKのそれぞれにおけるトナー供給工程の実行間隔を個別に決定(算出)する(S5)。夫々のステーションで、潜像ユニット及び現像ユニットの新旧の組み合わせは異なり得る、また各ステーションでのトナー供給工程の実行間隔も異なり得る。
制御部101は、S5で、作像部SY、SM、SC、SKのそれぞれにおけるトナー供給工程の実行間隔を第1閾値thとしてRAM113に記憶する。すなわち、RAM113には、各ステーションに対応して4つの第1閾値(第1閾値thy、第1閾値thm、第1閾値thc、第1閾値thk)が記憶されることとなる。
制御部101は、作像部SY、SM、SC、SKのそれぞれの累積カウント値(Cy、Cm、Cc、Ck)と作像部SY、SM、SC、SKのそれぞれの第1閾値とを比較する。制御部101は、各作像部毎に、累積カウント値が第1閾値thを越えたか否かを判定する(S6)。なお、累積カウント値は、前回のトナー供給工程実行時からの累積印刷枚数で、各作像部に対応して、画像形成装置100の装置本体のHDD112に保存されており、画像形成動作時にRAM113に記憶され、制御部101により適宜参照される。なお、前回のトナー供給工程実行時からのクリーニンググレードの動作時間を表すパラメータであれば、印刷枚数に限定されることはなく、例えば感光ドラムの回転数等に置き換えてもよい。
作像部SY、SM、SC、SKにおいて、累積カウント値(実行間隔)が、S5で決定された第1閾値を越えている場合(S6:YES)、制御部101は、画像形成動作を強制的に中止する(S7)。例えば、作像部SYの累積カウント値が、作像部SYの第1閾値を越えた場合、制御部101は、画像形成動作を強制的に中止する。ここで画像形成動作を強制的に中止する動作には、印刷用紙にトナー像を形成する為の画像形成動作を中止する動作に加え、中間転写ベルト31及び第1閾値を超えていない色の現像ローラ4を感光ドラムから離間する画像形成装置の動作が含まれる。
一方、作像部SY、SM、SC、SKのそれぞれの累積カウント値が、作像部SY、SM、SC、SKのそれぞれの第1閾値thを越えていない場合(S6:NO)、制御部101は、所定時間待機し、S6の処理を再度行う。
制御部101は、累積カウント値が第1閾値thを超えていた作像部SY、SM、SC、SKについて、トナー供給工程を実行する(S8)。すなわち、制御部101は、累積カウント値が第1閾値thを超えていた少なくとも1つの作像部に対してトナー供給工程を実行する。例えば、作像部SYの累積カウント値が、作像部SYの第1閾値thyを越えた場合、作像部SYのトナー供給工程が実行される。この場合、制御部101が、画像形成部510を制御することで、スキャナユニット30からレーザー光が照射され、感光ドラム1上に静電像が形成される。ドラムカートリッジ210及び現像カートリッジ200が駆動することで、現像ローラ4から感光ドラム1にトナー9が供給される。
制御部101は、トナー供給工程が実行された作像部の累積カウント値を0に設定(リセット)する(S9)。その後、制御部101は、画像形成動作を再開する(S10)。画像形成動作が再開すると、図5のフローが終了する(S11)。実際には、画像形成動作の再開後も、制御部101は随時S6の判定を継続し、先に説明したS7乃至S10の動作又は処理を実行する。
[Execution process of toner supply process]
A process up to execution of the toner supply step in the first embodiment will be described with reference to a flowchart of FIG. In the first embodiment, the toner supply process is executed by determining the execution interval of the toner supply process in each of the image forming units SY, SM, SC, and SK. After the power of the
First, the
Next, the
Next, the
In step S5, the
The
In the image forming units SY, SM, SC, and SK, when the accumulated count value (execution interval) exceeds the first threshold value determined in S5 (S6: YES), the
On the other hand, if the cumulative count value of each of the image forming units SY, SM, SC, and SK does not exceed the first threshold th of each of the image forming units SY, SM, SC, and SK (S6: NO), the
The
The
制御部101は、例えば、トナー供給工程の実行間隔のテーブルとして、表1に示すテーブルを参照してもよい。
[実施例1のトナー供給工程の実行間隔テーブル]
例えば、ドラムカートリッジ210の使用量は、S2で制御部101により取得された情報に相当し、感光ドラム1の累積回転数又は累積回転時間を感光ドラム1に関する所定値で割った値である。例えば、現像カートリッジ200の使用量はS3で制御部101により取得された情報に相当し、トナー使用量を使用開始前の現像カートリッジ200内のトナー量で割った値である。例えば、ドラムカートリッジ210の使用量が0%以上20%未満で、現像カートリッジ200の使用量が0%以上20%未満の場合、印刷枚数(画像形成枚数)180枚ごとにトナー供給工程が実行される。また、ドラムカートリッジ210の使用量が80%以上100%以下で、現像カートリッジ200の使用量が0%以上20%未満の場合、印刷枚数100枚ごとにトナー供給工程が実行される。表1に示すように、ドラムカートリッジ210の使用量が大きくなるにつれて印刷枚数が少なくなり、現像カートリッジ200の使用量が大きくなるにつれて印刷枚数が多くなる。したがって、ドラムカートリッジ210の使用量が大きくなるにつれてトナー供給工程の実行間隔が短くなり、現像カートリッジ200の使用量が大きくなるにつれてトナー供給工程の実行間隔が長くなる。
トナー供給工程を行った際のクリーニング性能について、実施例1及び比較例1〜3の評価を行った。比較例1については、トナー供給工程の実行間隔をドラムカートリッジ210及び現像カートリッジ200の使用量に係らず、表2に示すようにすべて180枚ごとに設定した。また比較例2については、トナー供給工程の実行間隔を比較例1と同じよ
うにすべて180枚ごとに設定し、トナー供給量を比較例1の3倍に設定した。
[比較例1のトナー供給工程の実行間隔テーブル]
[比較例2のトナー供給工程の実行間隔テーブル]
共通条件として、ドラムカートリッジ210及び現像カートリッジ200の各々の使用量において、各色の印字率1%の横線画像を耐久画像とし、2000枚を印字した。クリーニング性能の評価画像として、印字率25%の各色ハーフトーン画像を印字し、画像不良(縦スジ)を確認した。画像形成装置100の設置環境は温度23℃、湿度50%である。
For example, the
[Execution Interval Table of Toner Supply Step of First Embodiment]
For example, the usage amount of the
Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 were evaluated for cleaning performance when the toner supply step was performed. In Comparative Example 1, the execution interval of the toner supply process was set every 180 sheets as shown in Table 2 regardless of the used amount of the
[Execution Interval Table of Toner Supply Step of Comparative Example 1]
[Execution Interval Table of Toner Supply Step of Comparative Example 2]
As a common condition, in each usage amount of the
[実施例1のクリーニング不良の耐久評価結果]
[比較例1のクリーニング不良の耐久評価結果]
[比較例2のクリーニング不良の耐久評価結果]
表4から表6において、「○」は印字画像に縦スジが発生していないことを示し、「△」は印字画像に軽微な縦スジが発生したことを示し、「×」は印字画像に縦スジが発生したことを示している。表4のように実施例1ではクリーニング不良の発生は無かった。しかし表5のように比較例1ではクリーニング不良による縦スジが発生し、比較例2ではクリーニング不良による縦スジの発生が増加している。これは実施例1ではトナー供給工程を適切な間隔で実行することで、クリーニングブレード6のエッジ部でバリア層の役割となる阻止層が枯渇することなく維持され、クリーニング性能を維持することができるためである。これに対し比較例1では、阻止層が枯渇するような条件でクリーニングが行われたため、クリーニング不良が発生してしまった。また比較例2では、トナー供給工程におけるトナー供給量を増やしすぎたため、クリーニング不良が悪化した。
[Results of durability evaluation of cleaning failure in Example 1]
[Results of durability evaluation of cleaning failure in Comparative Example 1]
[Durability evaluation result of cleaning failure of Comparative Example 2]
In Tables 4 to 6, “○” indicates that no vertical stripes occurred in the printed image, “△” indicates that slight vertical stripes occurred in the printed image, and “×” indicates that the printed image did not have vertical stripes. This indicates that a vertical streak has occurred. As shown in Table 4, in Example 1, no cleaning failure occurred. However, as shown in Table 5, vertical streaks due to poor cleaning occur in Comparative Example 1, and vertical streaks due to poor cleaning increase in Comparative Example 2. This is because in the first embodiment, the toner supply process is performed at appropriate intervals, so that the blocking layer serving as a barrier layer at the edge of the
図6のクリーニングブレード6のエッジ部の拡大図を用いて、クリーニング性能が向上するメカニズムを説明する。クリーニングブレード6は、感光ドラム1の回転方向Rに対してカウンタ方向に延びるブレード部材である。図6のように、クリーニングブレード6は、感光ドラム1の回転方向Rに対してカウンタ方向に当接する。すなわち、クリーニングブレード6に対する感光ドラム1の移動方向に対して逆方向へ延びた先端部であるエッジ部Eが、感光ドラム1の表面に当接する。このため、クリーニングブレード6のエッジ部Eは、感光ドラム1の回転に伴い、感光ドラム1の移動方向に巻き込まれた状態になっている。この巻き込まれたくさびの部分(接触部)に、前述した感光ドラム1に移行したトナー外添剤が溜まり、層(以下、阻止層14と呼ぶ)が形成される。すなわち、クリーニングブレード6における感光ドラム1との接触部へトナー外添剤が供給されて、クリーニングブレード6における感光ドラム1との接触部に阻止層14が形成される。もし阻止層14がいない状態でトナー9をクリーニングしようとすると、クリーニングブレード6のエッジ部Eの巻き込まれたくさび部分からトナー9が潜り込みやすくなり、クリーニン
グ不良が発生しやすくなる。図6のようにクリーニングブレード6のエッジ部Eに阻止層14が存在すると、前述したトナー9の潜り込みがなくなり、クリーニング性能が向上する。一方でこの阻止層14は20nm程度のトナー外添剤で形成されているため、常に一定量のトナー外添剤がクリーニングブレード6のエッジ部Eから抜けて無くなっている。よって、トナー供給工程を適切な間隔で行うことで、阻止層14となるトナー外添剤をクリーニングブレード6のエッジ部Eに供給し、阻止層14を維持する必要がある。また阻止層14の維持には、ドラムカートリッジ210及び現像カートリッジ200の使用量も係わっているため、各々の使用量に対して適切な間隔でトナー供給工程を行う必要がある。
A mechanism for improving the cleaning performance will be described with reference to an enlarged view of the edge portion of the
ドラムカートリッジ210の使用量が阻止層14の維持に係わる理由について説明する。ドラムカートリッジ210の使用量が増えるにつれて、感光ドラム1と当接している中間転写ベルト31、現像ローラ4、及び、クリーニングブレード6などとの摺擦により、感光ドラム1の表面に感光ドラム1の回転方向の傷が増えていく。するとクリーニングブレード6と感光ドラム1との間に微小なすき間が生じてしまい、そのすき間部分で阻止層14が剥がれやすくなる。よってドラムカートリッジ210の使用量が増えるにつれて、阻止層14が枯渇しやすくなる。また現像カートリッジ200の使用量が阻止層14の維持に係わる理由について説明する。現像カートリッジ200の使用開始後の序盤ではトナー電荷も正規帯電されているものが多く、感光ドラム1上へ移行するトナー9(いわゆるかぶりトナー)も少ない。よって阻止層14となるトナー外添剤も感光ドラム1へ移行する量が減り、阻止層14の量が不足しやすい。そのため、現像カートリッジ200の使用量が少ないほど、阻止層14が枯渇しやすくなる。また比較例2のように、トナー供給工程におけるトナー供給量を増やしすぎても、阻止層14の維持にはつながらず、逆にクリーニング不良が悪化してしまう。これは、供給されるトナー9が連続的に阻止層14に侵入しつづけると、阻止層14が押し出され、破壊されてしまうからである。また現像カートリッジ200の使用量が20%以下の場合には、トナー9の流動性が高いので、クリーニング不良が発生しやすい。よって阻止層14を維持するためには、トナー供給量は実施例1のように現像ローラ4の一周分の長さ(実施例1では32mm)程度で十分である。したがって、阻止層14を維持するためには、トナー供給工程の実行間隔を適切に制御することが重要である。
The reason why the usage amount of the
以上説明してきたように、実施例1の構成を用いれば、ドラムカートリッジ210及び現像カートリッジ200がどのような使用量であっても、トナー供給工程の実行間隔を適切に制御することで、阻止層14を維持することができる。よってクリーニング不良による縦スジ画像の発生を防ぐことができる。また、実施例1の画像形成装置100の作像部SY、SM、SC、SKは、ドラムカートリッジ210及び現像カートリッジ200によって構成されているが、これに限るものではない。現像カートリッジ200の構成部材のうち、トナー9が収容されているトナー容器を別ユニット(トナーカートリッジ)とする、いわゆるトナー補給系であっても、実施例1を適用できる。例えば、トナー補給系の場合、トナー9を収容する、画像形成装置100の装置本体に着脱可能なトナーカートリッジ(現像剤ユニット)が現像カートリッジ200から分離されている。トナー補給系の場合は、実施例1におけるトナー供給工程の実行間隔の決定に用いる現像カートリッジ200の使用量に応じた情報の条件を、トナーカートリッジの使用量に応じた情報の条件に変えることで、実施例1を適用することができる。この場合、トナーカートリッジにDTメモリm2又は第3メモリとしての不揮発性メモリを設け、トナーカートリッジに設けられたDTメモリm2又は第3メモリにトナーカートリッジの使用量に応じた情報を記憶する。また、実施例1では、ドラムカートリッジ210にOメモリm1を設け、現像カートリッジ200にDTメモリm2を設ける構成例を示したが、この構成例に限定されない。画像形成装置100の装置本体にOメモリm1及びDTメモリm2を設けてもよい。画像形成装置100の装置本体に第3メモリを設けてもよい。
As described above, if the configuration of the first embodiment is used, regardless of the usage amount of the
(実施例2)
実施例1では作像部SY、SM、SC、SKのそれぞれにおけるトナー供給工程の実行間隔を決めて、各トナー供給工程を実行している。これに対し実施例2では、作像部SY、SM、SC、SKのトナー供給工程の実行間隔の中で、最も短い実行間隔を選択して、選択した実行間隔に基づいて作像部SY、SM、SC、SKの各トナー供給工程を同時に行うことを特徴とする。これにより、作像部SY、SM、SC、SKのそれぞれのタイミングで発生していたトナー供給工程によるダウンタイムを1つに集約しつつ、阻止層14の維持が可能であり、クリーニング不良による縦スジ画像の発生も防ぐことができる。なお、実施例2のその他の構成は、実施例1と同様の構成であるため、その説明を省略する。
(Example 2)
In the first embodiment, each toner supply process is executed by determining the execution interval of the toner supply process in each of the image forming units SY, SM, SC, and SK. On the other hand, in the second embodiment, the shortest execution interval is selected from among the execution intervals of the toner supply processes of the image forming units SY, SM, SC, and SK, and the image forming units SY, It is characterized in that the respective toner supply processes of SM, SC and SK are performed simultaneously. This makes it possible to maintain the
実施例2におけるトナー供給工程を実行するまでのプロセスを、図7のフローチャートを用いて説明する。画像形成装置100の電源がONの後、又はカートリッジ交換用ドアが開閉後に、画像形成装置100が動作可能状態になると、図7のフローが開始される(S21)。
まず制御部101は、ドラムメモリ通信部515を通じて、ドラムカートリッジ210に搭載されたOメモリm1と通信を行い、作像部SY、SM、SC、SKのそれぞれのOメモリm1からドラムカートリッジ210の使用量に応じた情報を取得する(S22)。次に制御部101は、現像メモリ通信部516を通じて、現像カートリッジ200に搭載されたDTメモリm2と通信を行い、作像部SY、SM、SC、SKのそれぞれのDTメモリm2から、現像カートリッジ200の使用量に応じた情報を取得する(S23)。
次に、制御部101は、トナー供給工程の実行間隔(印刷枚数)のテーブルをHDD112から読み出し参照する(S24)。制御部101は、例えば、トナー供給工程の実行間隔のテーブルとして、上記の表1に示すテーブルを参照してもよい。制御部101は、作像部SY、SM、SC、SKのそれぞれについてのトナー供給工程の実行間隔を個別に決定(算出)する(S25)。決定方法については実施例1と同様である。
そして、制御部101は、作像部SY、SM、SC、SKのそれぞれについて算出されたトナー供給工程の実行間隔のうち、最も短い実行間隔を決定する(S26)。制御部101は、最も短い実行間隔を第1閾値thとしてRAM113に記憶する。制御部101は、累積カウント値と第1閾値thとを比較する。制御部101は、比較に基づき累積カウント値が第1閾値thを越えたか否かを判定する(S27)。実施例1と実施例2とで異なる点について説明する。累積カウント値について、制御部101は、最も短い実行間隔を第1閾値thとして持つ作像部に対応した累積カウント値を参照する。
累積カウント値が第1閾値thを越えた場合(S27:YES)、制御部101は、画像形成動作を強制的に中止する(S28)。ここで画像形成動作を強制的に中止する動作には、印刷用紙にトナー像を形成する為の画像形成動作を中止する動作に加え、中間転写ベルト31を感光ドラム1から離間する画像形成装置の動作が含まれる。全ての現像ローラ4は感光ドラム1への当接を維持する。この点は実施例1と異なる点である。
一方、累積カウント値が第1閾値thを越えていない場合(S27:NO)、制御部101は、所定時間待機し、S27の処理を再度行う。制御部101は、作像部SY、SM、SC、SKについて、トナー供給工程を実行する(S29)。このように、制御部101は、作像部SY、SM、SC、SKのそれぞれのトナー供給工程のタイミングを制御し、最も短い実行間隔に基づいて決定されたタイミングで、作像部SY、SM、SC、SKのそれぞれのトナー供給工程を同時に実行する。トナー供給工程時の画像形成装置の動作については実施例1で説明した通りである。制御部101は、累積カウント値を0に設定(リセット)する(S30)。その後、制御部101は、画像形成動作を再開する(S31)。画像形成動作が再開すると、図7のフローが終了する(S32)。なお、画像形成動作の再開後も、制御部101が、随時、S26の判定を継続し、先に説明したS7乃至S10の動作又は処理を実行することは実施例1で説明した通りである。
A process up to execution of the toner supply step in the second embodiment will be described with reference to the flowchart in FIG. After the power of the
First, the
Next, the
Then, the
When the accumulated count value exceeds the first threshold th (S27: YES), the
On the other hand, when the accumulated count value does not exceed the first threshold th (S27: NO), the
表7中の実施例1のトナー供給工程の実行間隔の値は、図7のS26の処理に応じて、画像形成装置本体のRAM113に記憶されている情報を示す。そして、例えば、各作像部SY、SM、SC、SKにおいて下記の表7のようなドラムカートリッジ210及び現像カートリッジ200の使用量の場合、実施例2のトナー供給工程は最も短い実行間隔(140枚)で実行される。また比較例3では、作像部SY、SM、SC、SKのそれぞれについて算出されたトナー供給工程の実行間隔のうち、最も長い実行間隔(240枚)でトナー供給工程が実行される場合を想定した。
表7に示すトナー供給工程の実行間隔について、クリーニング性能の比較を行った。共通条件として、ドラムカートリッジ210及び現像カートリッジ200の各々の使用量において、各色の印字率1%の横線画像を耐久画像とし、2000枚を印字した。クリーニング性能の評価画像として、印字率25%の各色ハーフトーン画像を印字し、画像不良(縦スジ)を確認した。画像形成装置100の設置環境は温度23℃、湿度50%である。
The value of the execution interval of the toner supply process of the first embodiment in Table 7 indicates information stored in the
The cleaning performance was compared for the execution intervals of the toner supply process shown in Table 7. As a common condition, in each usage amount of the
表8において、「○」は印字画像に縦スジが発生していないことを示し、「△」は印字画像に軽微な縦スジが発生したことを示し、「×」は印字画像に縦スジが発生したことを示している。表8のように、実施例2におけるトナー供給工程の実行間隔(140枚)ではクリーニング不良は発生していない。しかし比較例3におけるトナー供給工程の実行間隔(240枚)では、作像部SY、SM、SCにおいてクリーニング不良による縦スジが発生している。これは実施例2では阻止層14の量が不足しないように、各作像部SY、SM、SC、SKについて決定されたトナー供給工程の実行間隔のうち最も短い実行間隔でトナー供給工程を実行するため、クリーニング性能が維持される。これに対し比較例3では、各作像部SY、SM、SC、SKについて決定されたトナー供給工程の実行間隔のうち最も長い実行間隔でトナー供給工程を実行する。そのため、作像部SY、SM、SCにおける阻止層14が枯渇し、作像部SY、SM、SCのクリーニング不良が発生している。以上説明してきたように、実施例2の構成を用いれば、作像部SY、SM、SC、SKのそれぞれのタイミングで発生していたダウンタイムを1つに集約しつつ、クリーニング不良による縦スジ画像の発生も防ぐことができる。
In Table 8, “○” indicates that no vertical stripes occurred in the printed image, “△” indicates that slight vertical stripes occurred in the printed image, and “×” indicates that vertical stripes did not appear in the printed image. Indicates that an event has occurred. As shown in Table 8, no cleaning failure occurred at the execution interval (140 sheets) of the toner supply process in the second embodiment. However, in the execution interval (240 sheets) of the toner supply process in Comparative Example 3, vertical streaks occurred due to defective cleaning in the image forming units SY, SM, and SC. In the second embodiment, the toner supply process is executed at the shortest execution interval among the execution intervals of the toner supply process determined for each of the image forming units SY, SM, SC, and SK so that the amount of the
(実施例3)
例えば、画像形成と画像形成の間(紙間)において駆動時間の延長が頻繁に行われると、駆動時間の延長分のプリント生産性が低下する。実施例3では、画像形成と画像形成の
間(紙間)よりも後回転処理後にトナー供給工程が実行され易くすることを特徴とする。尚、後回転処理とは、単一又は複数の記録材12に画像を形成して出力する一連の動作であるプリント動作が終了し、画像形成装置100が次のプリントジョブを待機する状態に移行する為の画像形成装置100による動作・処理をいう。後回転動作の画像形成装置100の動作には、例えば中間転写ベルト31及び現像ローラ4の感光ドラムからの離間動作が一例として挙げられる。これにより、プリント生産性の低下を抑止することができる。なお、実施例3のその他の構成は、実施例1と同様の構成であるため、その説明を省略する。実施例1と実施例3とを組み合わせてもよいし、実施例2と実施例3とを組み合わせてもよい。
(Example 3)
For example, if the drive time is frequently extended between image formations (between paper sheets), print productivity is reduced by the extension of the drive time. The third embodiment is characterized in that the toner supply process is more easily performed after the post-rotation process than between image formations (between image formations). The post-rotation processing is a state in which a printing operation, which is a series of operations for forming and outputting an image on one or a plurality of
実施例3におけるトナー供給工程を実行するまでのプロセスを、図8のフローチャートを用いて説明する。単一又は複数の記録材12に画像を形成して出力する一連の動作であるプリント動作が終了することにより、図8に示すフローが開始される(S41)。プリント動作が終了すると(S42)、中間転写ベルト31及び現像ローラ4が感光ドラム1から離間し(S43)、残りの後回転処理が並行して実行される(S44)。
後回転処理と並行して、制御部101は、Oメモリm1からドラムカートリッジ210の使用量に応じた情報を取得し、DTメモリm2から現像カートリッジ200の使用量に応じた情報を取得する(S45)。より具体的には、制御部101は、ドラムメモリ通信部515を通じて、ドラムカートリッジ210に搭載されたOメモリm1と通信を行い、作像部SY、SM、SC、SKのそれぞれのOメモリm1からドラムカートリッジ210の使用量に応じた情報を取得する。
また、制御部101は、現像メモリ通信部516を通じて、現像カートリッジ200に搭載されたDTメモリm2と通信を行い、作像部SY、SM、SC、SKのそれぞれのDTメモリm2から、現像カートリッジ200の使用量に応じた情報を取得する。
そして、制御部101は、後回転処理用のトナー供給工程の実行間隔(印刷枚数)のテーブルを参照し、トナー供給工程の実行間隔を決定(算出)する(S46)。後回転処理用のトナー供給工程の実行間隔のテーブルについては後述する。この場合、制御部101は、ステップS45で取得したドラムカートリッジ210の使用量に応じた情報と現像カートリッジ200の使用量に応じた情報に基づいて、作像部SY、SM、SC、SKのそれぞれにおけるトナー供給工程の実行間隔を決定(算出)する。
制御部101は、作像部SY、SM、SC、SKのそれぞれの累積カウント値と作像部SY、SM、SC、SKのそれぞれの第2閾値thとを比較する。すなわち、RAM113には、各ステーションに対応して4つの第2閾値が第2閾値thy、第2閾値thm、第2閾値thc、第2閾値thkが記憶されることとなる。第1閾値thy>第2閾値thy、第1閾値thm>第2閾値thm、第1閾値thc>第2閾値thc、第1閾値thk>第2閾値thkの関係が成り立つ。また累積カウント値については実施例1と同様である。即ち、各作像部に対応した累積カウント値(Cy、Cm、Cc、Ck)が画像形成装置本体の記憶部(例えば、HDD112又はRAM113)に格納されている。
制御部101は、作像部SY、SM、SC、SKのそれぞれの累積カウント値(Cy、Cm、Cc、Ck)が、作像部SY、SM、SC、SKのそれぞれの第2閾値(第2閾値thy、第2閾値thm、第2閾値thc、第2閾値thk)を越えたか否かを判定する(S47)。
作像部SY、SM、SC、SKのそれぞれの累積カウント値のうち、対応する第2閾値thを越えている作像部が存在した場合(S47:YES)、制御部101は、処理をS48に進める。一方、作像部SY、SM、SC、SKのそれぞれの累積カウント値が、作像部SY、SM、SC、SKのそれぞれの第2閾値thを越えていない場合(S47:YES)、制御部101は、図8のフローを終了する。
その後、制御部101は、後回転処理が終了したか否かを判定する(S48)。後回転処理が終了した場合(S48:YES)、制御部101が当接離間部514を制御することで、現像ローラ4が感光ドラム1に当接する(S49)。一方、後回転処理が終了して
いない場合(S48:NO)、制御部101は、所定時間待機し、S48の処理を再度行う。
制御部101は、累積カウント値が第2閾値thを超えていた作像部SY、SM、SC、SKについて、トナー供給工程を実行する(S50)。すなわち、制御部101は、累積カウント値が第2閾値thを超えていた少なくとも一つの作像部に対してトナー供給工程を実行する。例えば、作像部SYの累積カウント値が、作像部SYの第2閾値thyを越えた場合、作像部SYのトナー供給工程が実行される。この場合、制御部101が画像形成部510を制御することで、スキャナユニット30からレーザー光が照射され、感光ドラム1上に静電像が形成される。ドラムカートリッジ210及び現像カートリッジ200が駆動することで、現像ローラ4から感光ドラム1にトナー9が供給される。制御部101が当接離間部514を制御することで、現像ローラ4が感光ドラム1から離間する(S51)。制御部101は、トナー供給工程が実行された作像部の累積カウント値を0に設定(リセット)する(S52)。
上記では、制御部101は、作像部SY、SM、SC、SKのそれぞれのトナー供給工程のタイミングを制御することにより、作像部SY、SM、SC、SKのそれぞれのトナー供給工程を実行している。しかし、このような処理に限定されない。図8のフローチャートのトナー供給工程の実行タイミングを実施例2で説明したように、作像部SY、SM、SC、SKのトナー供給工程の実行間隔の中で、最も短い実行間隔を選択し、その累積カウント値を制御部101が判断するようにしてもよい。この場合は、制御部101は、図8のS46で、図7のS26と同様に各作像部に対応した実行間隔から最も短い実行間隔を決定する。そして、その実行間隔に対応した作像部のカウント値が、最も短い実行間隔を超え、且つ後回転処理が終了した場合に、S49で全ての現像ローラ4を感光ドラム1に当接させ、S50乃至51の処理を実行する。
The process up to execution of the toner supply step in the third embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. When the printing operation, which is a series of operations for forming and outputting an image on one or a plurality of
In parallel with the post-rotation processing, the
Further, the
Then, the
The
When there is an image forming unit exceeding the corresponding second threshold value th among the accumulated count values of the image forming units SY, SM, SC, and SK (S47: YES), the
Thereafter, the
The
In the above description, the
制御部101は、例えば、後回転処理用のトナー供給工程の実行間隔のテーブルとして、下記の表9に示すテーブルを参照してもよい。
[実施例3のトナー供給工程の実行間隔テーブル]
実施例3では、制御部101は、ドラムカートリッジ210の使用量に応じた情報と現像カートリッジ200の使用量に応じた情報に基づいて、トナー供給工程の第1の実行間隔及び第2の実行間隔を算出する。以下では、トナー供給工程の第1の実行間隔を単に「第1の実行間隔」と表記し、トナー供給工程の第2の実行間隔を単に「第2の実行間隔」と表記する。例えば、制御部101は、上記の表1に示すテーブルを参照して、第1の実行間隔を決定し、上記の表9に示すテーブルを参照して、第2の実行間隔を決定してもよい。制御部101は、第1の実行間隔を第1閾値としてRAM113に記憶し、第2の実行間隔を第2閾値としてRAM113に記憶する。例えば、ドラムカートリッジ210の使用量が20%以上40%未満で、現像カートリッジ200の使用量が20%以上40%未満の場合、制御部101は、第1の実行間隔として200枚を決定し、第2の実行間隔として140枚を決定する。表9に示すテーブルにおける印刷枚数(画像形成枚数)は、
表1に示すテーブルの印刷枚数(画像形成枚数)の70%の値である。ただし、表9に示すテーブルに限定されず、表1に示すテーブルの印刷枚数から所定枚数(例えば60枚)を減算した印刷枚数を、第2の実行間隔としてもよい。
For example, the
[Execution Interval Table of Toner Supply Step of Third Embodiment]
In the third embodiment, the
This is 70% of the number of prints (the number of images formed) in the table shown in Table 1. However, the second execution interval is not limited to the table shown in Table 9 and may be a print number obtained by subtracting a predetermined number (for example, 60) from the print number in the table shown in Table 1.
例えば、前回のトナー供給工程の実行後の累積カウント値が第1閾値(例えば200枚)に達する前に後回転処理が実行される場合、当該累積カウント値が第2閾値(例えば140枚)に達した時点で、制御部101は、トナー供給工程を実行する。したがって、制御部101は、第2の実行間隔でトナー供給工程を実行する。このように、制御部101は、第1タイミング(累積カウント値が第1閾値に達するタイミング)よりも早く到来する第2タイミング(当該累積カウント値が第2閾値に達するタイミング)でトナー供給工程を実行する。例えば、連続画像形成が行われ、前回のトナー供給工程の実行後の累積カウント値が第1閾値に達する前に後回転処理が実行されない場合、当該累積カウント値が第1閾値に達した時点で、制御部101は、画像形成動作を強制的に中止してトナー供給工程を実行する。すなわち、制御部101は、画像形成と画像形成の間(紙間)においてトナー供給工程を実行する。したがって、制御部101は、トナー供給工程の第1の実行間隔でトナー供給工程を実行する。実施例3では、制御部101は、トナー供給工程の第1の実行間隔又はトナー供給工程の第2の実行間隔でトナー供給工程を実行する。実施例3によれば、画像形成と画像形成の間(紙間)よりも後回転処理後にトナー供給工程が実行され易くなるので、プリント生産性の低下を抑止することができる。
For example, if the post-rotation process is executed before the accumulated count value after the previous toner supply process has been executed reaches the first threshold value (for example, 200 sheets), the accumulated count value becomes the second threshold value (for example, 140 sheets). At this point, the
1…感光ドラム、4…現像ローラ、6…クリーニングブレード、101…制御部、200…現像カートリッジ、210…ドラムカートリッジ
DESCRIPTION OF
Claims (13)
現像剤担持体に担持された現像剤を前記像担持体に供給して前記静電潜像を現像剤像として現像する、前記画像形成装置の装置本体に対して着脱可能な現像ユニットと、
前記現像剤担持体から前記像担持体に現像剤を供給する供給動作のタイミングを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記潜像ユニットの使用量に応じた情報及び前記現像ユニットの使用量に応じた情報に基づいたタイミングで前記供給動作を前記現像剤担持体に行わせる、
ことを特徴とする画像形成装置。 A rotatable image carrier on which an electrostatic latent image is formed, and a cleaning member that contacts the image carrier and removes a developer from the surface of the image carrier; A removable latent image unit,
A developing unit detachably mountable to an apparatus main body of the image forming apparatus, wherein a developer carried on a developer carrier is supplied to the image carrier to develop the electrostatic latent image as a developer image;
A control unit that controls a timing of a supply operation of supplying a developer from the developer carrier to the image carrier;
With
The control unit causes the developer carrier to perform the supply operation at a timing based on information corresponding to the usage amount of the latent image unit and information corresponding to the usage amount of the developing unit,
An image forming apparatus comprising:
前記現像ユニットは、前記現像ユニットの使用量に応じた情報が記憶された第2メモリを有する、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The latent image unit has a first memory in which information according to a usage amount of the latent image unit is stored,
The developing unit has a second memory in which information according to a usage amount of the developing unit is stored.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
前記潜像ユニットの使用量が大きくなるにつれて前記供給動作が行われる間隔が短くなり、
前記現像ユニットの使用量が大きくなるにつれて前記供給動作が行われる間隔が長くなる、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。 The control unit determines an interval at which the supply operation is performed based on information corresponding to the usage amount of the latent image unit and information corresponding to the usage amount of the developing unit,
The interval at which the supply operation is performed becomes shorter as the amount of use of the latent image unit increases,
The interval at which the supply operation is performed increases as the amount of use of the developing unit increases,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
前記制御部は、単一又は複数の記録材に画像を形成して出力する一連の動作であるプリント動作が終了した後に、前記潜像ユニットの使用量に応じた情報及び前記現像ユニットの使用量に応じた情報に基づいた第2タイミングで前記供給動作を前記現像剤担持体に行わせ、
前記第2タイミングは、前回に前記供給動作を行った時点を起点に、前記第1タイミングよりも早く到来するタイミングであることを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の画像形成装置。 When the timing is the first timing,
After a printing operation, which is a series of operations for forming and outputting an image on a single or a plurality of recording materials, is completed, the control unit outputs information corresponding to the usage amount of the latent image unit and the usage amount of the developing unit. Causing the developer carrier to perform the supply operation at a second timing based on the information corresponding to
The image according to any one of claims 1 to 3, wherein the second timing is a timing that arrives earlier than the first timing, starting from a point in time when the supply operation was performed last time. Forming equipment.
前記供給動作が行われる間隔は、第1所定時点から画像形成枚数が所定枚数に達する時点までの間隔であることを特徴とする請求項1から4の何れか一項に記載の画像形成装置。 The control unit determines an interval at which the supply operation is performed based on information corresponding to the usage amount of the latent image unit and information corresponding to the usage amount of the developing unit,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein an interval at which the supply operation is performed is an interval from a first predetermined time to a time when the number of image formation sheets reaches the predetermined number.
前記供給動作が行われる間隔は、第2所定時点から前記像担持体の回転数が所定回数に達する時点までの間隔であることを特徴とする請求項1から4の何れか一項に記載の画像形成装置。 The control unit determines an interval at which the supply operation is performed based on information corresponding to the usage amount of the latent image unit and information corresponding to the usage amount of the developing unit,
5. The apparatus according to claim 1, wherein an interval at which the supply operation is performed is an interval from a second predetermined time point to a time point at which the number of rotations of the image carrier reaches a predetermined number of times. 6. Image forming device.
に前記現像剤担持体から前記像担持体に現像剤が供給される場合、前記クリーニング部材における前記像担持体との接触部へ前記外添粒子が供給されることを特徴とする請求項1から6の何れか一項に記載の画像形成装置。 Externally added particles are added to the developer carried by the developer carrier, and when the developer is supplied from the developer carrier to the image carrier at the time of non-image formation, the cleaning member The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the externally added particles are supplied to a contact portion with the image carrier.
前記制御部は、前記複数の作像部のうちの少なくとも1つについての前記現像剤担持体から前記像担持体に現像剤を供給する供給動作のタイミングを制御し、
前記制御部は、前記複数の作像部のうちの前記少なくとも1つにおける前記潜像ユニットの使用量に応じた情報及び前記現像ユニットの使用量に応じた情報に基づいて前記複数の作像部のうちの前記少なくとも1つの前記供給動作のタイミングを制御することを特徴とする請求項1から9の何れか一項に記載の画像形成装置。 Comprising a plurality of image forming units including the latent image unit and the developing unit,
The control unit controls a timing of a supply operation of supplying a developer from the developer carrier to the image carrier for at least one of the plurality of image forming units,
The control unit is configured to control the plurality of image forming units based on information corresponding to a usage amount of the latent image unit and information corresponding to a usage amount of the developing unit in the at least one of the plurality of image forming units. The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 9, wherein timing of the supply operation of the at least one is controlled.
前記制御部は、前記複数の作像部のそれぞれについての前記現像剤担持体から前記像担持体に現像剤を供給する供給動作のタイミングを制御し、
前記制御部は、前記複数の作像部のそれぞれについての前記潜像ユニットの使用量に応じた情報及び前記現像ユニットの使用量に応じた情報に基づいて前記複数の作像部の前記供給動作のタイミングを個別に制御することを特徴とする請求項1から10の何れか一項に記載の画像形成装置。 Comprising a plurality of image forming units including the latent image unit and the developing unit,
The control unit controls a timing of a supply operation of supplying a developer from the developer carrier to the image carrier for each of the plurality of image forming units,
The controller controls the supply operation of the plurality of image forming units based on information corresponding to the amount of use of the latent image unit and information corresponding to the amount of use of the developing unit for each of the plurality of image forming units. The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 10, wherein the timings are individually controlled.
前記制御部は、前記複数の作像部のそれぞれについての前記現像剤担持体から前記像担持体に現像剤を供給する供給動作のタイミングを制御し、
前記制御部は、前記複数の作像部のそれぞれについての前記潜像ユニットの使用量に応じた情報及び前記現像ユニットの使用量に応じた情報に基づいて前記複数の作像部のそれぞれについての前記供給動作が行われる間隔を算出し、算出された前記間隔のうち最も短い前記間隔で前記複数の作像部のそれぞれについての前記像担持体に前記供給動作を行わせることを特徴とする請求項1から11の何れか一項に記載の画像形成装置。 Comprising a plurality of image forming units including the latent image unit and the developing unit,
The control unit controls a timing of a supply operation of supplying a developer from the developer carrier to the image carrier for each of the plurality of image forming units,
The control unit is configured to control each of the plurality of image forming units based on information corresponding to a usage amount of the latent image unit and information corresponding to a usage amount of the developing unit for each of the plurality of image forming units. An interval at which the supply operation is performed is calculated, and the supply operation is performed by the image carriers for each of the plurality of image forming units at the shortest of the calculated intervals. Item 12. The image forming apparatus according to any one of Items 1 to 11.
現像剤を収容する、画像形成装置の装置本体に着脱可能な現像剤ユニットと、
現像剤担持体から前記像担持体に現像剤を供給する供給動作のタイミングを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記潜像ユニットの使用量に応じた情報及び前記現像剤ユニットの使用量に応じた情報に基づいたタイミングで前記供給動作を前記現像剤担持体に行わせる、
ことを特徴とする画像形成装置。 A rotatable image carrier on which an electrostatic latent image is formed, and a cleaning member that contacts the image carrier and removes a developer from the surface of the image carrier; A removable latent image unit,
A developer unit that contains the developer and is detachable from the apparatus main body of the image forming apparatus;
A control unit that controls a timing of a supply operation of supplying a developer from the developer carrier to the image carrier,
With
The control unit causes the developer carrier to perform the supply operation at a timing based on information corresponding to the usage amount of the latent image unit and information corresponding to the usage amount of the developer unit,
An image forming apparatus comprising:
Priority Applications (1)
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