(57)【要約】【課題】二次転写ベルトクリーニングブレード１８２の先端部のトナーが枯渇して二次転写ベルトクリーニングブレード１８２が捲れてクリーニング不良が発生することを防止すること。【解決手段】二次転写ベルトクリーニングブレード１８２で一度回収したトナーを、回収トナー搬送スクリュー１８３に略平行に配置したファーブラシローラ１８４を用いて二次転写ベルトクリーニングブレード１８２周りにトナーを供給する構成。【選択図】図３
2018054651.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像保持体１７６表面のトナーを除去して回収するためのクリーニング装置１８であって、
前記像保持体１７６の表面に接触し、回転可能に保持されるファーブラシローラ１８４と、
前記像保持体１７６の表面に当接し、前記像保持体１７６表面からトナーを掻き取るクリーニングブレード１８２と、
前記クリーニングブレード１８２の下方に設けられ、前記ファーブラシローラ１８４に平行に隣接配置され、回転した時に螺旋形状部がトナーを搬送する回収トナー搬送スクリュー１８３と、を有し、
前記ファーブラシローラ１８４と前記クリーニングブレード１８２と前記回収トナー搬送スクリュー１８３を内包する容器部材１８１で構成されるクリーニング装置１８で、
前記回収トナー搬送スクリュー１８３が回転した時のトナー搬送方向が隣接するファーブラシローラ１８４側に向くように構成され、前記回収トナー搬送スクリュー１８３と前記ファーブラシローラ１８４との間にトナー搬送壁１８６を有する構成において、
前記ファーブラシローラ１８４の外径最下部位置よりも前記回収トナー搬送スクリュー１８３の回転中心位置が上方に位置することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
前記トナー搬送壁１８６の高さＨの最上面が、前記回収トナー搬送スクリュー１８３の回転中心位置よりも低い位置にあることを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置。
【請求項３】
前記トナー搬送壁１８６の高さＨが前記回収トナー搬送スクリュー１８３のトナー搬送方向に沿って徐々に高くなるように構成され、前記トナー搬送壁１８６の高さＨの長手方向最下部位置が回収トナー搬送スクリュー１８３の投影最下部位置と同じかそれよりも高く、長手方向最上部が前記回収トナー搬送スクリュー１８６の回転中心位置より低いことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のクリーニング装置。
【請求項４】
前記ファーブラシローラ１８４の回転中心より下部の回転方向が、前記回収トナー搬送スクリュー１８３側に向いていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のクリーニング装置。
【請求項５】
前記クリーニングブレード１８２幅より前記ファーブラシローラ１８４のファーブラシ部幅の方が広いことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のクリーニング装置。
【請求項６】
前記ファーブラシローラ１８４の回転方向に対し、前記トナー搬送壁１８６を上流とした時、トナー搬送壁１８６と、トナー搬送壁１８６の下流にある前記像保持体１７６との間で、ファーブラシローラ１８４に接触するようにスクレープ部材１８５を配置したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のクリーニング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、又はプリンタ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真プロセスを用いた画像形成装置において、二次転写部は、二次転写内ローラに対向して中間転写ベルトを挟持するように二次転写外ローラを配置する構成が一般的であるが、近年、薄く剛度の低い記録材Ｐの分離・搬送性能を上げるために、特許文献１の画像形成装置では二次転写内ローラと二次転写ベルトで中間転写ベルトを挟持する構成が提案されている。
【０００３】
二次転写ベルト用いた画像形成装置において、薄く剛度の低い記録材Ｐの分離・搬送性能を上げる効果の他に、中間転写ベルト表面の残留トナーをクリーニングする転写クリーナと同様の二次転写ベルトクリーナ部を設けることにより特許文献２に示されるように画像間に各種制御パッチを挟み込み、この制御パッチを２次転写ベルトクリーナ部で回収する機能を設けることにより、各種調整時間を短縮できる効果を得ることができる。例えば二次転写ベルトクリーニング部は、特許文献３に示されるようにクリーニングブレードが用いられ、中間転写ベルト表面のクリーニングを行う転写ベルトクリーナ部と同様の技術で機能を満足させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−３０６１号公報
【特許文献２】特許第４７２４２８８号公報
【特許文献３】特開２０１３−８０１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献３に記載の提案をはじめ、クリーニングブレードを用いたクリーニング構成においては、被クリーニング部材とクリーニングブレードとの間の摩擦が大きくなるとクリーニングブレード捲れが発生する。そのために常にトナーやそれに代わる潤滑部材をクリーニングブレード先端に供給し続ける必要がある。
【０００６】
転写クリーニング部は、二次転写部で記録材Ｐに転写されずに中間転写ベルト上に残った残トナーが常に供給されるのに対し、二次転写クリーニング部には、転写残トナー自体が存在せず、記録材Ｐと記録材Ｐとの間にわずかに存在するかぶりトナーしか供給されない。
【０００７】
これに対し特許文献３では、クリーニングブレード捲れを防止するために、二次転写ベルト表面に潤滑部材を塗布する構成提案がなされているが、潤滑剤を頻繁に交換・供給する必要があり、部品コストのアップや交換作業中の生産性が低下してしまうという課題があった。
【０００８】
一方で、特許文献２に示されるような制御パッチが画像間に打たれる装置においては、制御パッチがクリーニングブレード先端に供給されるため、クリーニングブレード捲れに対して有利に働くが、制御用のセンサが配置される位置にしかトナーが供給されないため、制御用パッチとは別に主走査方向全域に延びるパッチを打つ必要があり、トナーの消費量が上がり供給するトナーボトルの交換間隔が短くなるという課題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、潤滑剤等の消耗部品を追加したり、トナー消費量を上げることなく二次転写ベルトクリーナ部に設けられたクリーニングブレードが捲れることを防止し、より生産性の高いクリーニング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明に係るクリーニング装置は、
表面にトナー像を形成する感光ドラムと、感光ドラムに対向する位置に配置される転写ローラと、転写ローラに高圧出力する高圧印加手段とを持ち、転写ローラに高圧を印加することにより無端転写ベルト表面にトナー像を転写する転写部を持ち、転写部を構成する二次転写外ベルト表面のトナーを清掃する二次転写部クリーニング装置を持つ電子写真方式の画像形成装置において、
像保持体である二次転写ベルト表面のトナーを除去して回収するためのクリーニング装置であって、
前記像保持体の表面に接触し、回転可能に保持されるファーブラシローラと、
前記像保持体の表面に当接し、前記像保持体表面からトナーを掻き取るクリーニングブレードと、
前記クリーニングブレードの下方に設けられ、前記ファーブラシローラに略平行に隣接配置され、回転した時に螺旋形状部がトナーを搬送する回収トナー搬送スクリューと、を有し、
前記ファーブラシローラと前記クリーニングブレードと前記回収トナー搬送スクリューを内包する容器部材で構成されるクリーニング装置で、
前記回収トナー搬送スクリューが回転した時のトナー搬送方向が隣接するファーブラシローラ側に向くように構成され、前記回収トナー搬送スクリューと前記ファーブラシローラとの間にトナー搬送壁を有する構成において、
前記ファーブラシローラの外径最下部位置よりも前記回収トナー搬送スクリューの回転中心位置が上方に位置することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るクリーニング装置によれば、二次転写部クリーニング装置に用いられるクリーニングブレード先端部に常にトナーを供給することができるようになり、クリーニングブレード捲れによるクリーニング不良を防止することができるようになる。また、潤滑材等の消耗部品を追加することなくクリーニングブレード捲れを防止することができるため、部品交換をするために機械を停止する必要がなくなり、ユーザーの生産性を維持する効果を得ることができると同時に、ユーザーが負担するサービスコストや部品コストを低減する効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略断面図
【図２】本発明の実施形態に係る画像と制御パッチの関係を示した概略配置図
【図３】本発明の実施形態に係る二次転写部の概略断面図
【図４】本発明の実施形態に係る二次転写クリーニング部の概略断面図
【図５−（１）】本発明の実施形態に係る回収トナー搬送方法を示す概略図
【図５−（２）】本発明の実施形態に係る回収トナー搬送方法を示す概略図
【図６】本発明の実施形態に係る回収トナー搬送部の空気の流れを示した概略図
【図７−（１）】本発明の実施形態に係る回収トナー搬送部の搬送壁最適配置を示した概略図
【図７−（２）】本発明の実施形態に係る回収トナー搬送部の搬送壁最適配置を示した概略図
【図７−（３）】本発明の実施形態に係る回収トナー搬送部の搬送壁最適配置を示した概略図
【図８】本発明の実施形態に係る回収トナー搬送部の搬送壁の高さの変化を示した概略図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面に沿って本発明の実施の形態について説明する。尚、各図面において同じ符号を付したものは同様の構成、あるいは同様の作用を成すものであり、これらについての重複説明は適宜省略した。
［実施例１］
【００１４】
図１に、本発明を適用することができる画像形成装置を示す。本実施例におけるカラー画像形成装置としてのカラー電子写真複写装置は、４色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の画像形成ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを備えており、各画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄ（以下、同様の作用を成す部品は各ステーションごとにａ，ｂ，ｃ，ｄの符号で示す）には、それぞれ像担持体として専用の回転する感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄが配置されている。
【００１５】
各感光ドラム１ａ〜１ｄの周りには、その回転方向に沿って、それぞれ専用の帯電部２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、露光部３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、現像部４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、一次転写部５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、およびクリーニング部６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄが配置されている。露光部には、画像信号に合わせて発光制御されるレーザーと、レーザー光をドラム上に導光する不図示の複数のミラー部で構成されている。
【００１６】
一次転写部５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄには一次転写ローラ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄが配置され、転写バイアスを印加されている。
【００１７】
一方、各画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄを水平に貫通する態様で構成され、各感光ドラム１ａ〜１ｄの下方には、無端ベルト状の中間転写ベルト７が配置されている。中間転写ベルト７は複数のローラにより掛け回され、そのうち１つの駆動ローラ８に駆動が入力され、中間転写ベルト７は回転移動する。さらに中間転写ベルト７の張力を付与するテンションローラ２０が配置され、中間転写ベルト７を張架している。テンションローラ２０には加圧ばね２１が両端部連結され、スライド可能に構成されている。また、記録材Ｐ上に中間転写ベルト７上のトナー像を転写する二次転写部９を構成する二次転写内ローラ１０が配置され、中間転写ベルト７を張架している。
【００１８】
中間転写ベルト７の周りには、二次転写内ローラ２３と対向し、二次転写部９を構成する二次転写外ユニット１７が配置されている。二次転写外ユニット１７の下流には、二次転写部９で転写されずに中間転写ベルト７の表面に残されたトナーを回収する中間転写クリーニング部１０が配置されている。
【００１９】
一次転写部５の下流には、色ズレ補正用のパッチを読み取るレジパッチ検知センサユニット１８が配置され、パッチ検知センサユニット１８の対向部には、中間転写ベルト７の内側に張架ローラ２２が配置されている。レジパッチ検知センサユニット１８内には、レジパッチ検知センサ１９が配置され、図２に示すように、画像中心と画像中心振り分けで前側と奥側に合計３ヶ所配置（１９１、１９２、１９３）されている。
【００２０】
本実施の形態では３ヶ所配置した例を示したが、前側と奥側の２ヶ所にのみ配置される場合もある。また、レジパッチ検知センサだけではなく、中間転写ベルト７上に形成された濃度パッチから濃度を補正するために用いられる濃度パッチ検知センサが配置される場合もあり、用いられるそれぞれのセンサが読み取れる位置に制御パッチが形成されている。
【００２１】
記録材Ｐは収納庫１２に設けられた給紙部から給紙され、レジスト調整部１３で姿勢を整えられた後、二次転写部９に搬送される。
【００２２】
トナー画像が転写された記録材Ｐは、搬送ベルト１４上を搬送される。搬送ベルト１４内には記録材Ｐを吸着するために吸引ファンが配置され、記録材Ｐを吸着搬送している。その後記録材Ｐは、搬送ベルト１４の下流に配置された定着部１５に搬送されて加熱、加圧定着され、記録材Ｐ上に画像が得られる。その後記録材Ｐは排紙部に搬送され、機外の排紙トレー１６上に排出される。
【００２３】
上述のように、各感光ドラム１ａ〜１ｄ上に形成された互いに異なるトナー像を、回転駆動される中間転写ベルト７上に重畳させ、カラー画像を得るものであるが、機内外の温度状態の変化によって中間転写ベルト７上で各色の位置がずれたり、各色の濃度が変化することがある。状態が変化したことを検知し、元の状態に戻すために、レジパッチ検知センサユニット１８を用いて状態の変化を検知することができる。状態の変化を検知するために、制御用のパッチを形成し、レジパッチ検知センサユニット１８内に配置されるセンサで読み取り、画像形成部にフィードバックする。
【００２４】
このような状態監視制御は、動作開始時や動作終了時、あるいはユーザーの操作に実行することもできるが、生産性を優先したり、ユーザ操作の煩わしさを解消するために、機械の動作中、常に状態監視を行っている。図２に示すように、状態監視用の制御パッチは、出力される画像と画像の間に形成される。中間転写ベルト上に形成された制御パッチは各種センサで状態を読み取られ、二次転写部９で二次転写ベルトユニット１７に転写され、二次転写ベルトクリーナユニット１８で回収される。
【００２５】
次に図３を用いて、二次転写ベルトユニット１７と二次転写ベルトクリーニングユニット１８について詳細に説明する。
【００２６】
二次転写ベルトユニット１７は、二次転写ベルト１７６を張架する二次転写ベルト駆動ローラ１７１と二次転写外ローラ１７２と分離ローラ１７３とテンションローラ１７４で構成されている。二次転写部９は二次転写内ローラ２３に対向するように二次転写外ローラ１７２を配置し、中間転写ベルト７と二次転写ベルト１７６を挟持して構成されている。
【００２７】
本実施の形態においては、二次転写内ローラ２３に負極のバイアスを印加し、接地された二次転写外ローラ１７２に電荷を引き込んでいる。中間転写ベルト７上に形成されたトナー像は負極に帯電されているため、トナー像は二次転写部９で記録材Ｐ上に転写される。二次転写ベルト１７６は中間転写ベルト７とほぼ同じ速度で回転駆動され、駆動の入力は二次転写ベルト駆動ローラ１７１に連結された不図示の二次転写ベルト駆動モータにより入力される。
【００２８】
二次転写ベルト１７６はテンションローラ１７４に連結されたテンションバネ１７５により加圧張架されている。二次転写部９でトナー像を転写された記録材Ｐは分離ローラ１７３で二次転写ベルト１７６から曲率分離され、搬送ベルト１４に搬送される。
【００２９】
一方、記録材Ｐ１と記録材Ｐ２との間に形成された制御パッチ像は、記録材Ｐに転写されるトナー像と同様負極に帯電しているため、二次転写部９で二次転写ベルト１７６上に転写される。二次転写ベルト１７６上に転写された制御パッチ像は、二次転写ベルト駆動ローラ１７１上で二次転写ベルト１７６の表面に接触するように配置された二次転写ベルトクリーニングブレード１８２で掻き落とされる。掻き落とされる制御パッチ像は、中間転写ベルト７の進行方向に対して直角方向に三ヶ所形成されているため、図４に示すように、二次転写ベルト１７６の進行方向に対して直角方向に三ヶ所だけである。
【００３０】
掻き落とされた回収トナーは回収トナー搬送スクリュー１８３上に落下し、不図示の駆動源に回転駆動される回収トナー搬送スクリュー１８３に螺旋形状に形成された羽により前側から奥側に向けて搬送される。さらに奥側に搬送された回収トナーは、二次転写ベルトクリーニングユニット１８の奥側に設けられた開口部から排出され、トナー回収ボトルに回収される。
【００３１】
この時、回収トナー搬送スクリュー１８３の螺旋形状の羽の向きは、図に示すＡ方向から見て左巻きに巻かれていて、回収トナーは回収トナー搬送スクリューの回転方向に対して右側（Ａ矢視図）の搬送壁１８６に押し付けながら搬送され、奥側に向かって搬送されていく。このように前側から奥側に回収トナーを搬送していく過程では、図４に示すように、奥側に行く程に搬送する回収トナー量が増していく。
【００３２】
二次転写ベルトクリーニングユニット１８は、上方が開口された容器１８１内部に回動可能に保持される回収トナー搬送スクリュー１８３とファーブラシローラ１８４が略平行に配置されている。前述したように、回収トナー搬送スクリュー１８３は装置前側から奥側に向けて回収トナーが搬送できるように螺旋形状の羽の向きと回転方向が設定されている。本実施の形態においては図５−（１）のように、回収トナーの搬送方向を装置前側から奥側になるように設定したが、特に方向を限定しているものではなく、例えば装置奥側から前側に搬送したり、装置前側と奥側から中央部に搬送してもよい。
【００３３】
どのような搬送方向においても、回収トナーの搬送に必要な搬送壁１８６が回収トナー搬送スクリュー１８３とファーブラシローラ１８４との間に配置し、回収トナー搬送スクリュー１８３の螺旋形状の羽の向きと回転方向を決定すればよい。ファーブラシローラ１８４は、二次転写ベルト１７６に接触するように配置され、接触部で二次転写ベルト１７６の進行する方向と対向する方向に回転駆動されている。
【００３４】
また、ファーブラシローラ１８４の下流には二次転写ベルト駆動ローラ１７１に対向するように二次転写ベルトクリーニングブレード１８２が配置されている。二次転写ベルトクリーニングブレード１８２は、不図示の加圧バネにより二次転写ベルト１７６表面に押圧されている。
【００３５】
このように配置された回収トナー搬送スクリュー１８３とファーブラシローラ１８４と二次転写ベルトクリーニングブレード１８２において、回収トナー搬送スクリュー１８３とファーブラシローラ１８４との間にある搬送壁１８６を適切に配置すると、図５−（２）のＡ矢視図に示すように、回収トナーは搬送壁１８６を乗り越えてファーブラシローラ１８４の方に溜まっていく。溜まった回収トナーは、回転するファーブラシローラ１８４に接触し表面に転移していく。転移した回収トナーは、接触位置の下流でファーブラシローラ１８４表面に接触配置されるスクレーパ１８５で叩き落とされ、気中に舞っていく。
【００３６】
気中に舞った回収トナーは、図６に示す空気の流れに乗って二次転写ベルトクリーニングブレード１８２の先端部に堆積していく。搬送壁１８６を乗り越えてファーブラシローラ１８４側に溜まっていく回収トナーは、図４に示すように、ファーブラシローラ１８４の長手方向全域に存在する。このため、二次転写ベルトクリーニングブレード１８２の先端部に堆積していくトナーは、制御パッチ像が来ない領域においても堆積していき、二次転写ベルトクリーニングブレード１８２の長手方向全域に堆積する。
【００３７】
従って潤滑剤となるトナーが二次転写ベルトクリーニングブレード１８２の先端部に常に存在するようになり、二次転写ベルトクリーニングブレード１８２の捲れを防止できるようになる。ここで二次転写ベルトクリーニングブレード１８２の長手方向全域にトナーを堆積させるためには、二次転写ベルトクリーニングブレード１８２の長手方向幅よりも、ファーブラシローラ１８４の長手方向幅の方を広くする必要がある。
【００３８】
次に回収トナー搬送スクリュー１８３とファーブラシローラ１８４と搬送壁１８６の位置関係について説明する。
【００３９】
まず、前述のように搬送壁１８６を乗り越えてファーブラシローラ１８４にトナーを供給するためには、図７−（１）に示すように、ファーブラシローラ１８４の外径最下部位置が回収トナー搬送スクリュー１８３の回転中心位置よりも下部にある必要がある。図７−（２）に示すように、回転中心位置よりも上部にあると搬送壁１８６を乗り越えても壁の斜面に沿ってさらにトナーを持ち上げなければならず、ファーブラシローラ１８４側にトナーを供給することができない。
【００４０】
また、図７−（３）に示すように、搬送壁１８６の高さＨの上部が回収トナー搬送スクリュー１８３の回転中心位置より上部にあると、搬送壁１８６を乗り越えることができずファーブラシローラ１８４側にトナーを供給することができなくなる。
【００４１】
また、本実施の形態のように、装置前側から奥側に回収トナーを搬送した場合、図４に示すように、奥側に行けばいく程搬送する回収トナー量が増加していく。このような状態でファーブラシローラ１８４側にトナーを供給し続けると、前側に比べ奥側の方に多くのトナーが供給されることになる。このような状況が続くと、二次転写ベルトクリーニングブレード１８２の負荷バランスが崩れ、終いにはブレード先端部からトナーが擦り抜け、記録材Ｐの裏面が汚れる裏汚れという別問題が生じてしまう場合がある。このような状況にならないように、ファーブラシローラ１８４の長手方向に均一にトナーを供給する必要がある。
【００４２】
そのために、図８に示すように、搬送壁１８６の高さＨの上部位置を前側から奥側に向けて徐々に高くすると、奥側寄りのトナー供給量を手前側に比べ少なくすることができるようになる。これにより、ファーブラシローラ１８４の長手方向に均一にトナーを供給できるようになり、二次転写ベルトクリーニングブレード１８２の負荷バランスを保つことができるようになる。
【００４３】
本実施の形態においては、回収トナーの搬送方向を装置前側から奥側になるように設定し、搬送壁１８６の高さを手前側から奥側に向けて徐々に高さを高くしていったが、例えば装置奥側から前側に搬送したり、装置前側と奥側から中央部に搬送する場合は、搬送方向に沿って搬送壁１８６の高さを徐々に高くしていけばよい。どのような搬送方向においても、回収トナーの搬送に必要な搬送壁１８６を回収トナー搬送スクリュー１８３とファーブラシローラ１８４との間に配置し、その高さを変える方向を搬送方向に合わせればよい。
【００４４】
以上の構成により、二次転写ベルトユニット１７に二次転写ベルトクリーニングユニット１８を用いた構成において、二次転写ベルトクリーニングユニット１８を構成する二次転写ベルトクリーニングブレード１８２に供給されるトナー量が少ない場合においてもブレード捲れやトナー擦り抜けによるクリーニング不良を防止することができ、永続的に汚れのない成果物を出力することができる画像形成装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００４５】
７  中間転写ベルト、１７  二次転写ベルトユニット、１８  二次転写ベルトクリーニングユニット、１９  レジパッチ検知センサ、２３  二次転写内ローラ、１７１  二次転写ベルト駆動ローラ、１７２  二次転写外ローラ、１７６  二次転写ベルト、１８１  容器、１８２  二次転写ベルトクリーニングブレード、１８３  回収トナー搬送スクリュー、１８４  ファーブラシローラ、１８５  スクレーパ、１８６  搬送壁
【図１】
2018054651.tif 000003
【図２】
2018054651.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５−（１）】
2018054651.tif 000007
【図５−（２）】
2018054651.tif 000008
【図６】
2018054651.tif 000009
【図７−（１）】
2018054651.tif 000010
【図７−（２）】
2018054651.tif 000011
【図７−（３）】
2018054651.tif 000012
【図８】
2018054651.tif 000013