JPH01173087A - Fixing device - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、複写装置、レーザービームプリンタ、マグネ
スタイラスプリンタ等の画像形成装置において、記録材
上に形成された未定着画像なローラを利用して定着する
技術の分野で利用され、特にヒートロール定着方式によ
り熱定着するための定着ローラをクリーニングするクリ
ーニング装置を備えた定着装置に関するものである。Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention is an image forming apparatus such as a copying machine, a laser beam printer, a magnetic stylus printer, etc., in which an unfixed image is formed on a recording material using a roller. The present invention relates to a fixing device that is used in the field of fixing technology, and particularly includes a cleaning device for cleaning a fixing roller for thermal fixing using a heat roll fixing method.
(従来の技術)
静電記録装置等の画像形成装置においては、画像形成プ
ロセスの最終仕上げ工程として記録材(例えば、紙又は
OHPシート等)の上に形成された未定着画像を該記録
材上に定着させることが必要である。そして、そのため
の定着装置としてはヒートロール定着方式によるものが
一般的である。(Prior Art) In an image forming apparatus such as an electrostatic recording device, an unfixed image formed on a recording material (for example, paper or an OHP sheet) is transferred onto the recording material as a final finishing step of the image forming process. It is necessary to make it take root. A fixing device for this purpose generally uses a heat roll fixing method.
定着工程を有する装置である従来の電子写真装置におけ
るヒートロール定着方式の定着装置は。A heat roll fixing type fixing device in a conventional electrophotographic apparatus is a device having a fixing process.
第6図に示すように、アルミ製の芯金2の外層にシリコ
ーンゴム3を所定の厚さに被膜して成る定着ローラl、
アルミ製の芯金5の外層にシリコーンゴム6を所定の厚
さに被膜し更にその表層に樹脂被膜6′を施して成る加
圧ローラ4、これらの定着ローラl及び加圧ローラ4内
に配設された加熱源7等から構成されるものである。As shown in FIG. 6, a fixing roller l is formed by coating the outer layer of an aluminum core bar 2 with silicone rubber 3 to a predetermined thickness;
A pressure roller 4 is formed by coating the outer layer of an aluminum core 5 with silicone rubber 6 to a predetermined thickness and further applying a resin coating 6' to the surface layer, and these fixing rollers 1 and the pressure roller 4 are provided with a pressure roller 4. It is composed of a heat source 7 and the like provided therein.
上記のように構成された定着装置によれば、未定着のト
ナー像12を担持した記録材13は不図示の搬送手段に
より定着ローラlと加圧ローラ4との間に搬送され、定
着ローラlにより未定着トナー像12が記録材13上に
加熱定着される。このとき、記録材13上の未定着トナ
ー像12を形成するトナーはわずかながら定着ローラl
の表面に転移、即ちオフセットする。そして、定着ロー
ラlにオフセットされるトナーにより周知のように電子
写真の画像の品質が悪化する等の虞があるため、電子写
真装置においては、定着ローラ1の表面をクリーニング
するクリーニング装置が設けられており、このようなり
リーニング装置としては各種のものがある。According to the fixing device configured as described above, the recording material 13 carrying the unfixed toner image 12 is conveyed between the fixing roller l and the pressure roller 4 by a conveying means (not shown), and the recording material 13 carrying the unfixed toner image 12 is conveyed between the fixing roller l and the pressure roller 4. As a result, the unfixed toner image 12 is heated and fixed onto the recording material 13. At this time, a small amount of toner forming the unfixed toner image 12 on the recording material 13 is transferred to the fixing roller l.
transfer, or offset, to the surface of Since the toner offset to the fixing roller 1 may deteriorate the quality of electrophotographic images, electrophotographic apparatuses are provided with a cleaning device for cleaning the surface of the fixing roller 1. There are various kinds of leaning devices like this.
上述した従来のクリーニング装置として、第6図に示す
ように繊維状の部材(例えばノーメックス(商品名)等
)より成るウェブ15を接触させ、該繊維状の部材によ
り定着ローラlをクリーニングするようしたものがある
。(特開昭50−57237号公報参照)。As shown in FIG. 6, the above-mentioned conventional cleaning device is such that a web 15 made of a fibrous member (for example, Nomex (trade name), etc.) is brought into contact with the web 15, and the fixing roller l is cleaned by the fibrous member. There is something. (Refer to Japanese Patent Application Laid-Open No. 50-57237).
(発明が解決しようとする問題点)
しかしながら、特にヒートロール定着方式の定着装置に
おいては、定着ローラlが表面が粗くなることなどによ
り離型性が低下してくると、定着ローラlの表面とトナ
ーとの粘着性が高くなり、トナーは定着ローラlの表面
に固着するようになる。このため、ウェブ15が定着ロ
ーラl上のトナーをローラから離脱しきれなくなること
があるという問題がある。(Problems to be Solved by the Invention) However, especially in a heat roll fixing type fixing device, when the surface of the fixing roller l becomes rough and the mold releasability deteriorates, the surface of the fixing roller l becomes rough. The adhesion with the toner becomes high, and the toner comes to adhere to the surface of the fixing roller l. Therefore, there is a problem in that the web 15 may not be able to completely remove the toner on the fixing roller l from the roller.
また、従来の別のクリーニング装置として、定着ローラ
lにトナーとの親和力が高い金属(例えばアルミニウム
)より成るクリーニングローラ(図示省略)を接触させ
、該クリーニングローラにより定着ローラlをクリーニ
ングするようにしたものがある(特開昭48−6243
5号公報参照)、このような金属製のクリーニングロー
ラの表面はトナーの吸着性が良好であり、定着ローラl
の表面に固着したトナーなローラlの表面から離脱する
能力が高い。In addition, as another conventional cleaning device, a cleaning roller (not shown) made of a metal (for example, aluminum) that has a high affinity with toner is brought into contact with the fixing roller l, and the fixing roller l is cleaned by the cleaning roller. There is something (Japanese Patent Application Laid-Open No. 48-6243
(Refer to Publication No. 5), the surface of such a metal cleaning roller has good toner adsorption properties, and the fixing roller l
Toner adhered to the surface of the roller has a high ability to separate from the surface of the roller.
しかしながら、このような金属より成るクリーニングロ
ーラを用いたクリーニング装置は、クリーニングローラ
の表面が平滑で固いため、記録材13上の所々に担持さ
れたトナーが定着ローラlにオフセットされ、更にクリ
ーニングローラの表面に吸着されると、クリーニングロ
ーラの表面には所々にトナーが固着することになる。こ
の結果、クリーニングローラの表面にトナーが吸着され
るに従って、該クリーニングローラはトナーの固着が多
くなった部分でしか定着ローラ1に接触しなくなり、ロ
ーラの長手方向でクリーニングできない箇所が発生し、
クリーニング能力か低下する。また、クリーニングロー
ラを構成する金属は定着ローラl上のトナーとの吸着性
は高いが、トナーなローラから回収する除去能力が低い
という問題がある。However, in a cleaning device using such a cleaning roller made of metal, the surface of the cleaning roller is smooth and hard, so that the toner carried in some places on the recording material 13 is offset to the fixing roller l, and furthermore, the cleaning roller is When the toner is attracted to the surface, the toner adheres to the surface of the cleaning roller in some places. As a result, as the toner is attracted to the surface of the cleaning roller, the cleaning roller comes into contact with the fixing roller 1 only in areas where more toner has adhered to the surface of the cleaning roller, resulting in areas that cannot be cleaned in the longitudinal direction of the roller.
Cleaning ability decreases. Further, although the metal constituting the cleaning roller has a high adsorption property to the toner on the fixing roller l, there is a problem in that the metal has a low ability to collect toner from the roller.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、未定着画像を定着するために使用され
るローラの表面にある現像剤をローラの表面から離脱す
る能力を高くできると共に、離脱した現像剤をローラか
ら回収する能力を向上させることができ、もって、ロー
ラ上の現像剤をクリーニングする能力を向上できるよう
にしたクリーニング装置を備えた定着装置を提供するこ
とにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to improve the ability to remove the developer on the surface of the roller used for fixing unfixed images from the surface of the roller. Another object of the present invention is to provide a fixing device equipped with a cleaning device capable of improving the ability to recover detached developer from the roller, thereby improving the ability to clean the developer on the roller.
(問題点を解決するための手段)
上述した問題点を解決するために、本発明は、未定着画
像を定着するためのローラを有する定着装置において、
前記ローラに接触する繊維状部材から成り、かつ少なく
とも該ローラに接触する側に繊維状部材より表面エネル
ギーの高い物質を含有させてなるクリーニング部材によ
り該ローラをクリーニングするクリーニング装置を備え
たことを特徴とする。(Means for Solving the Problems) In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a fixing device having a roller for fixing an unfixed image.
It is characterized by comprising a cleaning device that cleans the roller with a cleaning member made of a fibrous member that contacts the roller and contains a substance having a higher surface energy than the fibrous member at least on the side that contacts the roller. shall be.
(作用)
このようにして、定着ローラにオフセットされた現像剤
は繊維状部材から成るクリーニング部材の繊維間に吸着
され、また、クリーニング部材の繊維に含有された表面
エネルギーの高い物質は現像剤との親和力が高いため、
クリーニング部材は定着ローラ上の現像剤を良く吸着す
るようになり、クリーニング能力が高くなる。(Function) In this way, the developer offset to the fixing roller is adsorbed between the fibers of the cleaning member made of a fibrous member, and the high surface energy substances contained in the fibers of the cleaning member are absorbed by the developer. Because of the high affinity of
The cleaning member is able to better absorb the developer on the fixing roller, and its cleaning ability is improved.
(実施例) 以下1本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。(Example) An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
第1図は本発明に係る定着装置の構成図であり、同図中
1は定着ローラで、これはアルミ製の芯金2の外層にL
TVシリコーンゴム(低温加硫タイプシリコーンゴム)
3を所定の厚さに被膜して成る。そして、この定着ロー
ラlの下側には加圧ローラ4が設けられており、これは
アルミ製の芯金5の外層にHTVシリコーンゴム6を所
定の厚さに被膜し更にその表面層に樹脂被膜6′を施し
て成る。FIG. 1 is a configuration diagram of a fixing device according to the present invention. In the figure, 1 is a fixing roller, which is attached to the outer layer of an aluminum core 2.
TV silicone rubber (low temperature vulcanization type silicone rubber)
3 to a predetermined thickness. A pressure roller 4 is provided below the fixing roller l, which is made by coating the outer layer of an aluminum core 5 with HTV silicone rubber 6 to a predetermined thickness and further coating the surface layer with resin. It is formed by applying a coating 6'.
また、これらの定着ローラl及び加圧ローラ4内には加
熱源であるハロゲンヒータ7が配設されている。そして
、加圧ローラ4にはサーミスタ8が当接され、このサー
ミスタ8によりハロゲンヒータ7への電流の供給のオン
又はオフが制御される。このようにして、定着ローラ1
の温度及び加圧ローラ4の温度が記録材13上の未定着
トナー像を記録材13上に定着させるのに適切な所定温
度(例えば170′″C)に保たれるようになっている
。そして、これらの定着ローラl及び加圧ローラ4は不
図示の駆動装置により図中の矢印すの方向に回転される
。Further, a halogen heater 7 serving as a heat source is disposed inside the fixing roller 1 and the pressure roller 4. A thermistor 8 is brought into contact with the pressure roller 4, and the thermistor 8 controls whether the supply of current to the halogen heater 7 is turned on or off. In this way, the fixing roller 1
The temperature of the pressure roller 4 and the temperature of the pressure roller 4 are maintained at a predetermined temperature (for example, 170'''C) suitable for fixing the unfixed toner image on the recording material 13. The fixing roller 1 and the pressure roller 4 are rotated in the direction of the arrow in the figure by a drive device (not shown).
一方、定着ローラlからのトナーの離型性を向上させる
ため、定着装置の所定箇所には離型剤塗布装置9が設け
られている。この離型剤塗布装置9はオイルタンク内の
シリコーンオイルlOをフェルト11を介して定着ロー
ラlに塗布するように構成されている。On the other hand, in order to improve the releasability of toner from the fixing roller l, a release agent application device 9 is provided at a predetermined location of the fixing device. This release agent application device 9 is configured to apply silicone oil lO in an oil tank to the fixing roller l via a felt 11.
更に、定着ローラ1上にオフセットしたトナーをクリー
ニングするためのクリーニング装置24が定着装置の所
定箇所に設けられている。このクリーニング装置24は
押圧ローラ16により定着ローラlに接触される繊維状
のクリーニングウェブにニッケルメッキを施したウェブ
18により定着ローラlをクリーニングするものである
。このニッケルメッキウェブ18は従来の耐熱性不織布
ノーメックス(商品名)に無電解メツキ法によりノーメ
ックスより表面エネルギーの高い物質であるニッケルを
メツキしたもので、ウェブの繊維の表面は数終程度の厚
さでニッケルによりコートされている。Furthermore, a cleaning device 24 for cleaning toner offset on the fixing roller 1 is provided at a predetermined location of the fixing device. This cleaning device 24 cleans the fixing roller I with a web 18 made of a nickel-plated fibrous cleaning web that is brought into contact with the fixing roller I by a pressure roller 16. This nickel-plated web 18 is made by plating the conventional heat-resistant non-woven fabric Nomex (trade name) with nickel, a substance with higher surface energy than Nomex, using an electroless plating method. coated with nickel.
このように構成されたニッケルメッキウェブ18は送り
ローラ14により図中の矢印Cの方向に送られるととも
に巻き取りローラ17に巻き取られるようになっている
。The nickel-plated web 18 thus constructed is sent in the direction of arrow C in the figure by the feed roller 14 and taken up by the take-up roller 17.
次に、上述のように構成した定着装置の作用について説
明する。Next, the operation of the fixing device configured as described above will be explained.
未定着トナー像12を担持した記録材13は第1図中の
矢印aの方向へ不図示の装置により搬送され、不図示の
駆動装置により同図中矢印す方向に回転される定着ロー
ラlと加圧ローラ4との間に通され、ハロゲンヒータ7
から定着ローラl及び加圧ローラ4をそれでれ介して供
給される所定の温度に制御された熱により記録材13上
に担持された未定着トナー像12が記録材13上に定着
される。The recording material 13 carrying the unfixed toner image 12 is conveyed by an unillustrated device in the direction of arrow a in FIG. It is passed between the pressure roller 4 and the halogen heater 7.
The unfixed toner image 12 carried on the recording material 13 is fixed onto the recording material 13 by heat controlled to a predetermined temperature and supplied from the fixing roller 1 and the pressure roller 4 through the fixing roller 1 and the pressure roller 4.
上述した熱定着工程においては、記録材13上に熱定着
される未定着トナー像12が少しずつ定着ローラlにオ
フセットされるが、オフセットされたトナーはクリーニ
ング装置24により定着ローラlから以下のようにして
除去される。In the above-mentioned thermal fixing process, the unfixed toner image 12 that is thermally fixed onto the recording material 13 is offset little by little to the fixing roller l, and the offset toner is removed from the fixing roller l by the cleaning device 24 as follows. removed.
即ち、ニッケルメッキウェブ18は押圧ローラ16によ
り押圧されながら巻き取りローラ17に所定の速度(例
えば、記録材100枚につきl m m )で巻き取ら
れていく、そして、ニッケルメッキウェブ18は定着ロ
ーラlの回転に伴って定着ローラ1の表面に摺擦され、
定着ローラの表面のクリーニングが行われる。That is, the nickel-plated web 18 is pressed by the pressure roller 16 and wound around the take-up roller 17 at a predetermined speed (for example, 1 mm per 100 sheets of recording material), and the nickel-plated web 18 is rolled up by the fixing roller It is rubbed against the surface of the fixing roller 1 as the roller l rotates,
The surface of the fixing roller is cleaned.
この場合、ニッケルメッキウェブ18は繊維状になって
いるため、金属ローラのような平滑で固いクリーニング
部材と違って定着ローラlとの接触状態が良い、即ち、
第2図に示すように定着ローラlの表面の所々にオフセ
ットされたトナー23はウェブ18の繊#i22間に吸
着されるため、部分的にトナーの堆積が多くなることが
なく、定着ローラ1とニッケルメッキウェブ18との接
触状態は良好となる。そして1、ウェブ18は繊維状で
あるので、ローラからのトナーの拭き取りの効果が高い
。In this case, since the nickel-plated web 18 is fibrous, it has good contact with the fixing roller l, unlike a smooth and hard cleaning member such as a metal roller.
As shown in FIG. 2, the toner 23 offset in some places on the surface of the fixing roller l is adsorbed between the fibers #i22 of the web 18, so that there is no local accumulation of toner, and the fixing roller The contact condition between the nickel-plated web 18 and the nickel-plated web 18 is good. 1. Since the web 18 is fibrous, it is highly effective in wiping off toner from the roller.
また、ニッケルメッキウェブ18の定着ローラlに接触
する側に含有されたニッケルは、ニッケル等の金属が表
面エネルギーが高くトナーとの親和力か高いため、定着
ローラ1上のトナーを良く吸着する。この結果、クリー
ニング装置24による定着ローラlからトナーを離脱す
るクリーニング能力は従来のウェブに比較して格段に向
上される。従って、定着ローラlが表面の離型性が低下
することにより、トナーは定着ローラlの表面に強く固
着するようになるか、このようなトナーもよく取り除け
るようになる。Further, the nickel contained in the side of the nickel-plated web 18 that contacts the fixing roller 1 adsorbs the toner on the fixing roller 1 well because metals such as nickel have high surface energy and high affinity with toner. As a result, the cleaning ability of the cleaning device 24 to remove toner from the fixing roller l is significantly improved compared to the conventional web. Therefore, as the releasability of the surface of the fixing roller l is reduced, the toner becomes strongly adhered to the surface of the fixing roller l, or such toner can be easily removed.
更に、ニッケルメッキウェブ18の定着ローラlの表面
に対する摺擦の際、ニッケルメッキウェブ18の繊維に
付着しているニッケルが適度に脱落し、摺擦部に滞留す
る。このように繊維から脱落して摺擦部に滞留するニッ
ケルは粒子状であり、このニッケル粒子は定着ローラl
の表面の研磨剤として作用し、定着ローラ1の表面にオ
フセットしたトナーを削り落とす、また、この研磨の際
にも研磨粒子が繊維より表面エネルギーの高い金属であ
るので、そのトナーとの親和力の高さによって金属の研
磨粒子は繊維間において定着ローラlの表面上をころが
り、その金属粒子表面とローラから削り落されたトナー
は強く吸着される。Furthermore, when the nickel-plated web 18 is rubbed against the surface of the fixing roller l, nickel adhering to the fibers of the nickel-plated web 18 falls off to an appropriate extent and stays in the rubbing area. The nickel that falls off from the fibers and stays in the rubbing area is in the form of particles, and these nickel particles are
acts as an abrasive on the surface of the fixing roller 1, and scrapes off the toner offset on the surface of the fixing roller 1.Also, during this polishing, the abrasive particles are metal with higher surface energy than fibers, so the affinity with the toner is reduced. Due to the height, the metal abrasive particles roll on the surface of the fixing roller l between the fibers, and the toner scraped off from the surface of the metal particles and the roller is strongly adsorbed.
従って、定着ローラ1の表面がシリコーンゴムやフッ素
ゴム等のゴムの場合は、オフセットされたトナーがゴム
の表層中に入り込むことがあるが、上述した金属粒子に
よる研磨効果によりゴムの表層が削られるので、オフセ
ットトナーは確実にローラから離脱する。そして、この
ローラから離れたオフセットトナー23は第2図に示す
ようにウェブ18の繊維22間に吸着されて運び去られ
る。このため、定着ローラlとウェブ18との接触部に
トナーが溜ることがなく、ローラ表層は常にきれいに保
たれる。そして、ニッケルのコーティングにより従来の
ウェブより研磨効果が高い。Therefore, if the surface of the fixing roller 1 is made of rubber such as silicone rubber or fluorine rubber, the offset toner may penetrate into the surface layer of the rubber, but the surface layer of the rubber is scraped due to the abrasive effect of the metal particles mentioned above. Therefore, the offset toner is reliably separated from the roller. The offset toner 23 separated from this roller is attracted between the fibers 22 of the web 18 and carried away, as shown in FIG. Therefore, toner does not accumulate in the contact area between the fixing roller 1 and the web 18, and the surface layer of the roller is always kept clean. The nickel coating provides a higher polishing effect than conventional webs.
更に、金属のコーティングであるため、トナーの吸着性
が高くなる。これらの性質が総合され、即ち定着ローラ
lの表面のトナーがニッケルウェブ18により研削され
、吸着され更に回収されて、効果的なりリーニングが行
われる。Furthermore, since it is a metal coating, toner adsorption properties are increased. These properties are combined, that is, the toner on the surface of the fixing roller 1 is ground by the nickel web 18, adsorbed and collected, and effective cleaning is performed.
以上のようにして、定着ローラlがトナーのオフセット
により使用不可能となるまでの寿命を従来より格段に向
上させることができた。As described above, the life of the fixing roller l until it becomes unusable due to toner offset can be significantly improved compared to the conventional method.
耐久試験によれば、従来のウェブを使用したクリーニン
グ装置ではオフセットにより定着ローラが使用不能とな
るのまての定着枚数が8万枚てあったのに対し、ニッケ
ルメッキウェブを使用した本発明のクリーニング装置で
は前述の定着枚数が20万枚に達し、定着ローラの大幅
な高寿命化を図ることができた。According to durability tests, a conventional cleaning device using a web could only fix 80,000 sheets before the fixing roller became unusable due to offset, whereas the cleaning device of the present invention using a nickel-plated web With the cleaning device, the number of sheets fixed reached the aforementioned 200,000 sheets, and we were able to significantly extend the life of the fixing roller.
また、特に本発明に係る定着装置のクリーニング装置は
カラー画像形成*!における定着装置において有効であ
る。第1図に示す定着装置はカラー画像形成における定
着工程の際に特に有効であり、トナーはイエロー、マゼ
ンダ、シアン、ブラックの各種のものを記録材13上に
多層に積層させるようにする。このようなカラー画像形
成においてはオリジナル原稿に近い色を再現するために
、複数層のトナーを加熱溶融して混色させるので、軟化
点の低い(即ち、低融点で)、且つシャープメルトなト
ナーを使用する必要がある。そして、低融点にする必要
があるため、トナーの離型性を良くするワックスを多く
混入することはできないが、これはワックスが高融点で
あるからである。In particular, the fixing device cleaning device according to the present invention can form color images*! It is effective in the fixing device of The fixing device shown in FIG. 1 is particularly effective in the fixing step in color image formation, and various toners of yellow, magenta, cyan, and black are laminated in multiple layers on the recording material 13. In this type of color image formation, in order to reproduce colors close to those of the original document, multiple layers of toner are heated and melted to mix colors, so toner with a low softening point (that is, a low melting point) and a sharp melting point is used. need to use. Since it is necessary to have a low melting point, it is not possible to mix in a large amount of wax that improves the releasability of the toner, but this is because wax has a high melting point.
この場合、シャープメルトなトナーはローラにオフセッ
トし易いとともに、複数色の積層により定着すべきトナ
ー層が厚いため、オフセットし易い、更には、カラート
ナーを構成する複数のトナ−はそれぞれ成分が異なるの
で、環境の変動等による影響が各トナーにより若干異り
、一定温調を行う定着装置では更にオフセットは発生し
易い。In this case, the sharp melt toner tends to be offset by the roller, and the toner layer to be fixed is thick due to the stacking of multiple colors, so it is easy to offset, and furthermore, the multiple toners that make up the color toner each have different components. Therefore, the effects of changes in the environment and the like are slightly different for each toner, and offset is more likely to occur in a fixing device that performs constant temperature control.
このため、カラー画像形成における定着装置の定着ロー
ラの表面材質は特に限られたものとなり、離型性の点よ
り従来白黒画像定着装置において使用しているテフロン
(商品名)等のフッ素樹脂系の材質を使用することが難
しく、第1図に示すようなシリコーンゴム又はシリコー
ン樹脂が使用される。更にシリコーンゴムの中でも特に
RTV(室温加硫型シリコーンゴム)が好ましい、何故
ならフッ素樹脂はオフセットを防止するシリコーンオイ
ル等の離型剤に対して馴染まないためである。故に、ロ
ーラ表層としてはシリコーンオイルに対して活性のある
シリコーン系が好ましく。For this reason, the surface material of the fixing roller of the fixing device in color image formation is particularly limited, and from the viewpoint of release properties, fluororesin-based materials such as Teflon (trade name) used in conventional monochrome image fixing devices are used. Since it is difficult to use a suitable material, silicone rubber or silicone resin as shown in FIG. 1 is used. Further, among silicone rubbers, RTV (room temperature vulcanizable silicone rubber) is particularly preferable because fluororesins are not compatible with mold release agents such as silicone oil that prevent offset. Therefore, the roller surface layer is preferably a silicone type that is active against silicone oil.
特に、オイルを含浸したものが更に好ましい。In particular, those impregnated with oil are more preferable.
このようなシャープメルトトナーとシリコーンゴムより
成る定着ローラlとの組み合せにおいては、シャープメ
ルトトナーとシリコーンゴムとの粘着力が高いたけでな
く、熱により溶けたトナーがシリコーンゴム中に侵入し
、定着ローラ1のゴム表面層を変質させ、これにより定
着ローラlの離型性が劣化する。In such a combination of sharp melt toner and fixing roller l made of silicone rubber, not only is the adhesion between the sharp melt toner and the silicone rubber high, but also the toner melted by heat penetrates into the silicone rubber and is difficult to fix. This changes the quality of the rubber surface layer of the roller 1, which deteriorates the releasability of the fixing roller 1.
上述したカラー画像形成装置の定着装置において本発明
は特に有効である。The present invention is particularly effective in the fixing device of the color image forming apparatus described above.
第1図の定着装置を用いて、耐久試験を行ったところ、
従来のノーメックスより成るウェブを使用したクリーニ
ング装置ではオフセットにより定着ローラが使用不能と
なるまての定着枚数が8000枚であったのに対し、ニ
ッケルメッキウェブを使用した本発明のクリーニング装
置では前述の定着枚数が5万枚に達し、定着ローラの大
幅な高寿命化を図ることができた。When we conducted a durability test using the fixing device shown in Figure 1, we found that
In a conventional cleaning device using a web made of Nomex, the number of sheets to be fixed before the fixing roller became unusable due to offset was 8,000 sheets, whereas in the cleaning device of the present invention using a nickel-plated web, the number of sheets fixed was 8,000. The number of sheets fixed reached 50,000 sheets, and the lifespan of the fixing roller was significantly extended.
尚、カラー画像形成において使用されるカラートナーに
ついて以下に述べる。The color toner used in color image formation will be described below.
カラートナーは例えばポリエステル樹脂、スチレン−ア
クリル樹脂、着色剤(染料、昇華性染料)、荷電制御剤
等を溶融混線、粉砕1分級してトナーを製造する。必要
とあらば、トナーに各種外添剤を添加する外添工程を付
加してもよい。Color toner is produced by melting, mixing, pulverizing, and classifying polyester resin, styrene-acrylic resin, colorant (dye, sublimable dye), charge control agent, etc., for example. If necessary, an external addition step of adding various external additives to the toner may be added.
トナーの平均粒径は通常5〜30JLmである。カラー
トナーは、耐オフセット性、定着性、シャープメルト性
を考慮すると結着樹脂としてポリエステル樹脂を使用し
たものが特に好ましい。The average particle size of the toner is usually 5 to 30 JLm. In consideration of offset resistance, fixing properties, and sharp melt properties, color toners using polyester resin as a binder resin are particularly preferable.
シャープメルト性ポリエステル樹脂はジオール化合物と
ジカルボン酸とから合成される分子の主鎖にエステル結
合を有する高分子化合物である。A sharp-melt polyester resin is a high molecular compound having an ester bond in the main chain of the molecule, which is synthesized from a diol compound and a dicarboxylic acid.
ジオール成分としては例えば、エチレングリコール、1
.2−プロピレングリコール、l、3−プロピレングリ
コール、1.4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコ
ール、1.4−ブチンジオール、1.4−ビス(ヒドロ
キシメチル)シクロヘキサン、ビスフェノールA、水素
添加ビスフェノールA、ポリオキシエチレン化ビスフェ
ノールAIポリオキシプロピレン化ビスフェノールAの
如きビスフェノールタイプジオールが挙げられる。Examples of diol components include ethylene glycol, 1
.. 2-propylene glycol, l,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 1,4-butynediol, 1,4-bis(hydroxymethyl)cyclohexane, bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, poly Bisphenol type diols such as oxyethylated bisphenol AI and polyoxypropylenated bisphenol A are mentioned.
ジカルボン酸成分としては例えばマレイン酸、フマル酸
、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカル
ボン酸、コへり酸、アジピン酸、セパチン酸、マロン酸
、シュウ酸の如き脂肪族ジカルボン酸または芳香族ジカ
ルボン酸、これらの酸無水物または低級アルコールとの
エステル等が挙げられる。Examples of the dicarboxylic acid component include aliphatic dicarboxylic acids or aromatic dicarboxylic acids such as maleic acid, fumaric acid, isophthalic acid, terephthalic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, cohelic acid, adipic acid, sepacic acid, malonic acid, and oxalic acid; and esters with acid anhydrides or lower alcohols.
本発明で使用するシャープメルト性ポリエステル樹脂の
軟化点は、60〜150°C好ましくは80〜120”
Cが良い、また、ポリエステル樹脂は1重量平均分子量
(M w )が4000〜200.000好ましくは4
000〜100,000であり数平均分子量(M n
)が2500〜7000、好ましくは3000〜500
0(但しMw≧Mnである)のものが好ましい、さらに
、ポリエステル樹脂のM w / M nは7以下(さ
らに好ましくは6以下)のものが好ましい。The softening point of the sharp melt polyester resin used in the present invention is 60 to 150°C, preferably 80 to 120°C.
C is good, and the polyester resin has a weight average molecular weight (Mw) of 4000 to 200.000, preferably 4.
000 to 100,000 and the number average molecular weight (M n
) is 2500-7000, preferably 3000-500
0 (provided that Mw≧Mn) is preferable, and it is further preferable that the Mw/Mn of the polyester resin is 7 or less (more preferably 6 or less).
すなわち、各平均分子量の規定範囲以下の値では低分子
量過ぎてブロッキングやオフセットが発生するし、規定
範囲以上の値では定着温度が高くなりすぎて実用に供し
得なくなる。また、ポリエスチル樹脂のM w / M
nが7以上であると、シャープメルトを示さなくなり
、混色が不充分となる。That is, when the average molecular weight is below the specified range, the molecular weight is too low and blocking or offset occurs, and when it is above the specified range, the fixing temperature becomes too high to be of practical use. In addition, M w / M of polyester resin
If n is 7 or more, sharp melt will not be exhibited and color mixing will be insufficient.
本発明における軟化点とは、下記方法で測定された温度
T。を測定に供された値をいう、尚、本発明に係る測定
法を参酌して、変更しても良い。The softening point in the present invention is the temperature T measured by the method below. It refers to the value subjected to measurement, and may be changed in consideration of the measurement method according to the present invention.
すなわち、フローテスターCFT−500形(島原製作
所製)を使用し、ダイ(ノズル)の直径0.5mm、厚
み1.0mmとして50Kgの押出荷重を加え初期設定
温度80°Cで、予熱時間300秒の後、5°C/分の
速度で等速昇湿した時描かれるトナーのプランジャー降
下量−温度曲線(以後軟化S字曲線という)を求める。That is, using a flow tester CFT-500 type (manufactured by Shimabara Seisakusho), with a die (nozzle) diameter of 0.5 mm and thickness of 1.0 mm, an extrusion load of 50 kg was applied, the initial temperature was set at 80°C, and the preheating time was 300 seconds. Thereafter, a toner plunger drop amount-temperature curve (hereinafter referred to as a softening S-curve) is determined when the humidity is increased at a constant rate of 5° C./min.
試料となるトナーは1〜3g精製した微粉末を用い、プ
ランジャー断面積は1.0cm”とする、軟化S字曲線
は普通第5図のようなカーブとなる0等速昇温するに従
い、トナーは徐々に加熱され流出が開始される(プラン
ジャー降下A→B)、さらに昇温すると溶融状態となっ
たトナーは大きく流出しく84C→D)プランジャー降
下が停止し終了する。(D→E)。The sample toner used was 1 to 3 g of purified fine powder, and the plunger cross-sectional area was 1.0 cm.The softening S-shaped curve was normally as shown in Figure 5.As the temperature was raised at a constant rate of 0, The toner is gradually heated and begins to flow out (plunger descends A→B), and as the temperature rises further, the molten toner begins to flow out significantly (84C→D), and the plunger stops descending (D→D). E).
S字曲線の高さHは全流出量を示し、H/2の0点に対
応する温度T0はそのトナーの軟化点を示す。The height H of the S-curve indicates the total outflow amount, and the temperature T0 corresponding to the 0 point of H/2 indicates the softening point of the toner.
本発明におけるシャープメルト性樹脂とは、溶融粘度が
io’cpを示す時の温度をTt、5X10’cpを示
す時の温度なT3とした時T、=100〜150@CI
ΔT l = l Tt −Tt l=5〜30′″
Cの条件を満たす樹脂のことをいう。The sharp melt resin in the present invention is defined as T, where the temperature at which the melt viscosity shows io'cp is Tt, and the temperature at which the melt viscosity shows 5X10'cp is T3, = 100 to 150 @ CI
ΔT l = l Tt - Tt l = 5~30'''
Refers to a resin that satisfies condition C.
また、溶融粘度測定は試料及びロータを温度調節可能な
恒温槽(例えば、商品名Viscon−)fl(−デル
、VC−250(株)東洋製作所部)を具備している高
粘度用B型回転粘度計(例えば、R8)1型(株)東京
計器製)にロータNo4又はNo5を用いておこない得
る。Melt viscosity measurement can be carried out using a high-viscosity B-type rotary machine equipped with a constant temperature bath (for example, product name Viscon-) fl (-Dell, VC-250, Toyo Seisakusho Co., Ltd. Department) that can control the temperature of the sample and rotor. This can be carried out using a viscometer (for example, R8 type 1 manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd.) with rotor No. 4 or No. 5.
これらの温度−溶融粘度特性を有するシャープメルト性
樹脂は加熱されることにより極めてシャープに粘度低下
を起すことが特徴である。このような粘度低下が最上部
トナー層と最下部トナー層との適度な混合を生じせしめ
、さらにトナー層自体の透明性を急激に増加させ、良好
な減色混合を起こすものである。Sharp-melt resins having these temperature-melt viscosity characteristics are characterized by an extremely sharp decrease in viscosity when heated. Such a viscosity reduction causes proper mixing of the uppermost toner layer and the lowermost toner layer, and also rapidly increases the transparency of the toner layer itself, resulting in good subtractive mixing.
トナーとして、例えばT□が1006C以下のような樹
脂を使用したトナーにおいては容易にブロッキングを起
こし保存安定性に欠点があり、さらにT、が150°C
以上であると混色性が不良となり、かつ定着性にも難が
でてくる。For example, toners using resins with a T□ of 1006C or less easily cause blocking and have shortcomings in storage stability.
If it is more than that, the color mixing property will be poor and the fixing property will also be difficult.
さらに任意成分としてトナーの結着樹脂として用いられ
ている材料が適宜混合可能である0例えばスチレン−ア
ルカリ酸エステル系共重合体。Further, as an optional component, a material used as a binder resin for toner can be appropriately mixed. For example, a styrene-alkaline acid ester copolymer.
スチレン−メタクリル酸エステル系共重合体、ポリ塩化
ビニル、天然樹脂変性フェノール、天然樹脂変性マレイ
ン酸樹脂、ポリ酢酸ビニール、シリコーン樹脂、ポリウ
レタン、ポリアミド樹脂、アイオノマー樹脂、フラン樹
脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、ポリビニルブチラー
ル、テルペン樹脂、クマロンインデン樹脂、石油系樹脂
、塩素化パラフィン、などが適宜使用できる。Styrene-methacrylate copolymer, polyvinyl chloride, natural resin-modified phenol, natural resin-modified maleic acid resin, polyvinyl acetate, silicone resin, polyurethane, polyamide resin, ionomer resin, furan resin, epoxy resin, xylene resin, Polyvinyl butyral, terpene resin, coumaron indene resin, petroleum resin, chlorinated paraffin, etc. can be used as appropriate.
トナーに用いられる着色剤としては、カーボンブラック
、ニグロシン染料、ランプ黒、スーダンブラックSM、
ファースト・エローG、ベンジジン・エロー1ピクメン
ト会エロー、インドファースト・オレンジ、イルガジン
・レッド、バラニトロアニリン・レッド、トルイジン・
レッド、カーミンFB、パーマネント・ボルドーFRR
,ピグメント・オレンジR1リノール・レッド2G、レ
ーキ・レッドC、ローダミンFB、ローダミンBレーキ
、メチル・バイオレッドBレーキ、フタロシアニンブル
ー、ピグメントブルー、プリリャント・グリーンB、フ
タロシアニングリーン、オイルイエローGG、ザポン・
ファーストエローCGG、カヤセットY963、カヤセ
ットYG、スミプラスト、エロー〇G、ザポンファース
トオレンジRR、オイル・スカーレット、スミブラスト
オレンジG、オラゾール・ブラウンB、ザボンファース
トスカーレットCG、アイゼンスビロン・レッド・BE
H,オイルピンクOPなどがある。Colorants used in toner include carbon black, nigrosine dye, lamp black, Sudan black SM,
First Yellow G, Benzidine Yellow 1 Picment Kai Yellow, India First Orange, Irgadine Red, Valanitroaniline Red, Toluidine
Red, Carmine FB, Permanent Bordeaux FRR
, Pigment Orange R1 Linole Red 2G, Lake Red C, Rhodamine FB, Rhodamine B Lake, Methyl Violet B Lake, Phthalocyanine Blue, Pigment Blue, Prilliant Green B, Phthalocyanine Green, Oil Yellow GG, Zapon・
First Yellow CGG, Kayaset Y963, Kayaset YG, Sumiplast, Yellow G, Zapon First Orange RR, Oil Scarlet, Sumiblast Orange G, Orazole Brown B, Pomegranate First Scarlet CG, Eisens Viron Red BE
H, oil pink OP etc.
次に、本発明の変更実施例について第3図を参照して説
明する。Next, a modified embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
第3図は本発明に係る定着装置の変更実施例の構成図で
あり、同図中19は最初の実施例におけるニッケルメッ
キウェブ18と同様のニッケルメッキウェブを外装した
クリーニングローラである。クリーニングローラ19は
第4図に示すようにアルミニウムより成る円筒ローラ2
0の外周に、最初の実施例におけるニッケルメッキウェ
ブ18と同様にして構成されたニッケルメッキウェブ2
1を接着巻装させて構成されている。FIG. 3 is a block diagram of a modified embodiment of the fixing device according to the present invention. In the figure, reference numeral 19 denotes a cleaning roller covered with a nickel-plated web similar to the nickel-plated web 18 in the first embodiment. The cleaning roller 19 is a cylindrical roller 2 made of aluminum as shown in FIG.
0, a nickel-plated web 2 constructed in the same manner as the nickel-plated web 18 in the first embodiment
1 is adhesively wound.
そして、このクリーニングローラ19は不図示の駆動装
置により、図中の矢印d方向に回転されるようになって
いる。また、その他の構成については前述した最初の実
施例と同様である。The cleaning roller 19 is rotated in the direction of arrow d in the figure by a drive device (not shown). Further, the other configurations are the same as those of the first embodiment described above.
上述した変更実施例によれば、クリーニングローラ19
の表層のニッケルがメツキされた繊維21は定着ローラ
lの回転に伴って定着ローラlの表面に摺擦され、定着
ローラlの表面のクリーニングが行われる。そして、ク
リーニングローラ19はその周速度が所定の速度(例え
ば、記録材100枚につき1mm)で回転する。このよ
うにして、本変更実施例によっても、前述した最初の実
施例と同様の効果が得られる。なお、本変更実施例につ
いて実際に耐久試験を行ったところ、最初の実施例と同
様のクリーニング効果が得られた。According to the modified embodiment described above, the cleaning roller 19
The fibers 21 whose surface layer is plated with nickel are rubbed against the surface of the fixing roller 1 as the fixing roller 1 rotates, thereby cleaning the surface of the fixing roller 1. The cleaning roller 19 rotates at a predetermined circumferential speed (for example, 1 mm per 100 sheets of recording material). In this way, this modified embodiment also provides the same effects as the first embodiment described above. Incidentally, when a durability test was actually conducted on this modified example, the same cleaning effect as the first example was obtained.
なお、上述した各実施例においては、クリーニング部材
としてノーメックスより成るウェブにニッケルをメツキ
したニッケルメッキウェブを用いた場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、クリーニング部材としてノ
ーメックスより成るウェブに表面エネルギーの高い物質
である銅をメツキしたものを用いるようにしてもよい、
このような銅メツキウェブのクリーニング部材を用いた
クリーニング装置を備えた定着装置について、耐久試験
を行ったところ、ニッケルメッキウェブの場合と同様の
効果が得られた。但し、クリーニングに一度使用した部
分は繊維からニッケルが落ちることと、ニッケルにトナ
ーが吸着することにより次回のクリーニング力が低下す
るため、クリーニング部材としては第1図に示すように
再使用しないで使い捨てにすることが好ましい。In each of the above-described embodiments, a nickel-plated web made of Nomex plated with nickel was used as the cleaning member, but the present invention is not limited to this, and the cleaning member may be a nickel-plated web made of Nomex. It is also possible to use a material plated with copper, which is a material with high surface energy.
When a durability test was conducted on a fixing device equipped with a cleaning device using such a cleaning member for a copper-plated web, the same effects as in the case of a nickel-plated web were obtained. However, once used for cleaning, nickel falls from the fibers and toner adsorbs to the nickel, reducing the cleaning power the next time. Therefore, as shown in Figure 1, the cleaning material should be disposable rather than reused. It is preferable to
また、ノーメックスにニッケルをメツキしてニッケルメ
ッキウェブを製造する方法としては、前述した無電解メ
ツキ法に限らず、その他の方法でも良いことは勿論であ
り、更にまた。メツキ法に限らず、溶射成型方法等を用
いて、ウェブに金属被膜を施すようにしてもよい。Further, the method for manufacturing a nickel-plated web by plating Nomex with nickel is not limited to the electroless plating method described above, and other methods may also be used. The metal coating may be applied to the web by using not only the plating method but also a thermal spray molding method or the like.
また、繊維に含有される金属としては、アルミ、銅等も
使用できることは勿論であるが、ローラ表層にシリコー
ンゴム、トナーとしてシャープメルトトナーを使用した
場合は、実験上、ニッケルが一層好適であった。Furthermore, as metals contained in the fibers, it is of course possible to use aluminum, copper, etc., but when silicone rubber is used for the surface layer of the roller and sharp melt toner is used as the toner, it has been experimentally shown that nickel is more suitable. Ta.
(発明の効果)
以上説明したように、本発明によれば、未定着画像を定
着するためのローラを有する定着装置において、前記ロ
ーラに接触する繊維状部材から成り、かつ少なくとも該
ローラに接触する側にm雄状部材より表面エネルギーの
高い物質を含有させてなる繊維状のクリーニング部材に
より該ローラをクリーニングするクリーニング装置を備
えたので、未定着画像を定着するために使用されるロー
ラの表面にある現像剤をローラの表面から離脱する偉力
を高くできると共に、離脱した現像剤をローラから回収
する能力を向上させることができ、もって、ローラ上の
現像剤をクリーニングする能力を向上でき、定着ローラ
がオフセットにより使用不能となるまでの寿命の延長を
図ることかできるという効果が得られる。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, in a fixing device having a roller for fixing an unfixed image, the fixing device includes a fibrous member that contacts the roller, and that contacts at least the roller. A cleaning device for cleaning the roller with a fibrous cleaning member containing a substance having a higher surface energy than that of the male member is provided on the side of the male member. It is possible to increase the force with which some developer is separated from the surface of the roller, and it is also possible to improve the ability to collect the separated developer from the roller, thereby improving the ability to clean the developer on the roller, and to improve the ability to clean the developer on the roller. This has the effect of extending the lifespan until it becomes unusable due to offset.
第1図は本発明に係る定着装置の構成図、第2図はニッ
ケルメッキウェブの繊維間におけるトナーの吸着状態を
示す図、第3図は本発明の変更実施例の構成図、第4図
はニッケルメッキウェブを外装したクリーニングパイプ
の斜視図、第5図はフローテスターの軟化曲線を示すグ
ラフ、第6図は従来の定着装置の構成図である。
l・・・定着ローラ、4・・・加圧ローラ、12・・・
未定着トナー像、13・・・転写材(記録材)、18゜
21・・・ニッケルメッキウェブ(クリーニング部材)
、19・・・クリーニングローラ、24・・・クリーニ
ング装置。FIG. 1 is a block diagram of a fixing device according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the adsorption state of toner between fibers of a nickel-plated web, FIG. 3 is a block diagram of a modified embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a perspective view of a cleaning pipe covered with a nickel-plated web, FIG. 5 is a graph showing a softening curve of a flow tester, and FIG. 6 is a configuration diagram of a conventional fixing device. l...Fixing roller, 4...Pressure roller, 12...
Unfixed toner image, 13... Transfer material (recording material), 18° 21... Nickel plated web (cleaning member)
, 19... cleaning roller, 24... cleaning device.
Claims (4)
装置において、前記ローラに接触する繊維状部材から成
り、かつ少なくとも該ローラに接触する側に繊維状部材
より表面エネルギーの高い物質を含有させてなるクリー
ニング部材により該ローラをクリーニングするクリーニ
ング装置を備えたことを特徴とする定着装置。(1) A fixing device having a roller for fixing an unfixed image, comprising a fibrous member that contacts the roller, and containing a substance having a higher surface energy than the fibrous member at least on the side that contacts the roller. 1. A fixing device comprising a cleaning device that cleans the roller using a cleaning member consisting of a roller.
ゴムにより構成される弾性体であることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の定着装置。(2) The fixing device according to claim 1, wherein the roller is an elastic body whose layer in contact with the unfixed image is made of silicone rubber.
に記録材上に定着させることを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載の定着装置。(3) The fixing device according to claim 1, wherein the fixing device fixes a plurality of developers having different compositions onto the recording material at once.
とを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の定着装置。(4) The fixing device according to claim 3, wherein the plurality of developers having different compositions form a layered structure.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33344687A JPH01173087A (en) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | Fixing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33344687A JPH01173087A (en) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | Fixing device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01173087A true JPH01173087A (en) | 1989-07-07 |
Family
ID=18266189
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33344687A Pending JPH01173087A (en) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | Fixing device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01173087A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0342175U (en) * | 1989-09-01 | 1991-04-22 | ||
US5999786A (en) * | 1996-07-22 | 1999-12-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Fixing apparatus having cleaning member |
JP2008112161A (en) * | 2006-10-27 | 2008-05-15 | Xerox Corp | Fuser device with cleaning function and method of cleaning fuser device |
-
1987
- 1987-12-28 JP JP33344687A patent/JPH01173087A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0342175U (en) * | 1989-09-01 | 1991-04-22 | ||
US5999786A (en) * | 1996-07-22 | 1999-12-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Fixing apparatus having cleaning member |
JP2008112161A (en) * | 2006-10-27 | 2008-05-15 | Xerox Corp | Fuser device with cleaning function and method of cleaning fuser device |
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