JP2004264454A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】転写搬送ユニットの剛性に頼らずに転写搬送ユニットを高精度に位置決めすることが可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】転写搬送ユニット３３は、中間転写ベルトユニット３１に対して係合・解除可能であり、転写搬送ユニット３３に設けたフック１９により転写搬送ユニット３３が中間転写ベルトユニット３１に支持され、フック１９は中間転写ベルト３０の幅方向外側両端部にそれぞれ配置され、それぞれ一端が二次転写対向ローラ軸１７に位置決めされることを特徴とする。
【選択図】 図２
【解決手段】転写搬送ユニット３３は、中間転写ベルトユニット３１に対して係合・解除可能であり、転写搬送ユニット３３に設けたフック１９により転写搬送ユニット３３が中間転写ベルトユニット３１に支持され、フック１９は中間転写ベルト３０の幅方向外側両端部にそれぞれ配置され、それぞれ一端が二次転写対向ローラ軸１７に位置決めされることを特徴とする。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば複写機やプリンタなどの電子写真方式あるいは静電記録方式の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置においては、装置全体を小型化するため、例えば電子写真方式を用いて像担持体上に形成したトナー像を中間転写体に転写した後、この中間転写体に転写されたトナー像を転写材に転写する方式を採用したカラー画像形成装置が知られている。
【０００３】
一般的には、中間転写体としてベルトを使用し、像担持体で形成したトナー像を回転する中間転写ベルトに一次転写し、これを所定色分繰り返して重畳転写することでカラー画像を形成する。そして、前記画像形成と同期して中間転写ベルトと二次転写ローラとのニップ部で形成される二次転写部へ転写材を搬送し、二次転写ローラにバイアス印加することで前記中間転写ベルト上のカラー画像を転写材に転写してカラー画像を得るものである。
【０００４】
ここで、前記中間転写方式の画像形成装置にあっては、二次転写部において転写材がジャム（紙詰まり）した場合や、二次転写ローラを交換可能とするために、二次転写ローラを中間転写ベルトから離間可能に構成している。例えば、図７に示すように、中間転写ベルト２００と二次転写ローラ２０１とをニップさせて二次転写部を形成する中間転写方式の画像形成装置において、前記二次転写ローラ２０１をローラ保持部材２０２で保持し、このローラ保持部材２０２を揺動軸２０３を中心に回動可能に取り付ける。そして、ローラ保持部材２０２に支持軸２０４を中心に回動可能なフック２０５を設け、このフック２０５を装置本体側に設けた係止軸２０６に係止すると、中間転写ベルト２００と二次転写ローラ２０１とがニップ形成するように構成している。
【０００５】
上記構成にあっては、ジャム処理等する場合に前記フック２０５を係止軸２０６から外すと、ローラ保持部材２０２が揺動軸２０３を中心に図７の反時計回り方向へ回転可能であるため、二次転写ローラ２０１が中間転写ベルト２００から離間し、ジャム処理等を容易に行うことができる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−１１７４６５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では、図７をみるとわかるように、係止軸２０６とフック支持軸２０４とを結んだ軸線が、二次転写ローラ２０１の加圧方向と一致していない。
【０００８】
このため二次転写ローラ２０１の当接圧の反力によって、ローラ保持部材２０２がフック支持軸２０４回りに回転モーメントを受ける（図中矢印Ｍ）。この結果、ローラ保持部材２０２が揺動軸２０３によって装置本体に支持されているので、ローラ保持部材２０２の筐体が変形することになる。つまり、ローラ保持部材２０２が完全な剛体ではないために、本来の設計通りの加圧力が得られない上に、二次転写ローラ２０１の当接位置、更にはローラ保持部材２０２に形成され、搬送される転写材をガイドするガイド部２０７等の位置精度が悪くなるため、転写不良画像が発生するおそれがあった。
【０００９】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、転写搬送手段の剛性に頼らずに転写搬送手段を高精度に位置決めすることが可能な画像形成装置を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、トナー像が形成される像担持体と、前記像担持体上のトナー像が一次転写される中間転写体を有する中間転写手段と、前記中間転写体から転写材にトナー像を転写するための二次転写手段と、前記二次転写手段を保持する転写搬送手段を有する画像形成装置において、前記転写搬送手段は、前記中間転写手段に対して係合・解除可能であり、前記中間転写手段又は前記転写搬送手段に設けた支持手段により前記転写搬送手段が前記中間転写手段に支持され、前記支持手段は中間転写体の幅方向外側両端部にそれぞれ配置され、前記支持手段はそれぞれ一端が、前記中間転写体の回転軸あるいは前記中間転写手段内で二次転写手段に対向配置された搬送手段の回転軸と同軸上に位置決めされることを特徴とする。
【００１１】
上記手段にあっては、転写搬送手段は二次転写手段の当接圧の反力を受けても回転モーメントを生じないために転写搬送手段が変形することがない。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明を適用した画像形成装置の実施の形態について詳しく説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の一例である中間転写ベルトを用いた４ドラムフルカラー画像形成装置の概略構成を示す図である。
【００１４】
｛画像形成装置全体構成｝
図１において、１は４ドラムフルカラー画像形成装置、２は４ドラムフルカラー画像形成装置本体（以下、「装置本体」という）、Ｐ（ＰＹ，ＰＭ，ＰＣ，ＰＢｋ）は装置本体２に着脱自在に設けられたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の４色のプロセスカートリッジ、３１は中間転写体である中間転写ベルト３０を有する中間転写体ユニット、２５は定着器である。
【００１５】
ここで、このプロセスカートリッジＰは、それぞれ像担持体である感光体ドラム２６（２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｂｋ）と、感光体ドラム２６の外周表面上に配置され、それぞれ感光体ドラム表面を一様に帯電する一次帯電器５０と、レーザ露光器２８（２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｂｋ）による露光により形成された感光体ドラム表面上の各色の静電潜像を、対応する色のイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーを用いて現像する現像器５１を備えると共に、中間転写ベルト３０に沿って並列配置されている。
【００１６】
さらに、感光体ドラム２６と共に中間転写ベルト３０を挟持する位置には、感光体ドラム２６と共に一次転写部を形成する一次転写ローラ５２が対向設置されている。
【００１７】
一方、中間転写手段としての中間転写ベルトユニット３１は、中間転写ベルト３０と、中間転写ベルト３０を張架する駆動ローラ１００、テンションローラ１０５、二次転写対向ローラ１０８の３本のローラを備えている。
【００１８】
また、２７は二次転写対向ローラ１０８の中間転写ベルト３０を挟んだ位置に配置された二次転写ローラであり、３３は二次転写ローラ２７を保持している転写搬送ユニットである。
【００１９】
また、３は二次転写ローラ２７と、中間転写ベルト３０を挟んだ二次転写対向ローラ１０８との当接部により構成される二次転写部へ転写材Ｓを給送する給送部であり、この給送部３は複数枚の転写材Ｓを収納したカセット２０、給送ローラ２１、搬送ローラ２３、重送防止のリタードローラ対２２、レジストユニット３２（レジストローラ対２４を保持している）等を備えている。
【００２０】
なお、中間転写ベルトユニット３１は、装置本体２に着脱自在に設けられており、取り出す際は装置本体２の側壁面に取り付けられたユニット交換扉２０６を開放した後、矢印ａ方向に引き出すようにしている。このとき、転写搬送ユニット３３、レジストユニット３２は、中間転写ベルトユニット３１が引き出せるように、図示しない位置に退避させることができるように構成されている。また、ユニット交換扉２０６は、単に中間転写ベルトユニット交換時のみ開閉するのではなく、ジャム紙を機外へ取り除くためにも使用される。
【００２１】
｛画像形成動作｝
次に、このように構成された４ドラムフルカラー画像形成装置１の画像形成動作について説明する。
【００２２】
画像形成動作が開始されると、まずカセット２０内の転写材Ｓは、給送ローラ２１により給送された後、リタードローラ対２２により一枚ずつに分離され、ついで搬送ローラ２３等を経てレジストローラ対２４に搬送される。ここで、このときレジストローラ対２４は、回転を停止しており、このレジストローラ対２４のニップに転写材Ｓが突き当てられることにより、転写材Ｓの斜行が矯正される。
【００２３】
一方、この転写材Ｓの搬送動作に並行して例えばイエローのプロセスカートリッジＰＹにおいては、まず感光体ドラム２６Ｙの表面が一次帯電器５０によって一様にマイナス帯電され、次にレーザ露光器２８Ｙにより画像露光が行われることにより、感光体ドラム２６Ｙの表面には原稿のイエロー画像成分と対応した静電潜像が形成される。
【００２４】
次に、この静電潜像は、現像器５１によりマイナス帯電したイエロートナーを用いて現像され、イエロートナー像として可視化される。そして、このようにして得られたイエロートナー像は、一次転写ローラ５２により、中間転写ベルト３０上に一次転写される。なお、トナー像が転写された後、感光体ドラム２６Ｙは、表面に付着している転写残りトナーがクリーナ５３によって除去され、次の画像形成に供される。
【００２５】
そして、このようなトナー画像形成動作を、他のプロセスカートリッジＰにおいて所定のタイミングを持って行い、各感光体ドラム２６上に形成された各色トナー像をそれぞれの一次転写部で中間転写ベルト３０上に順次重ねて一次転写する。
【００２６】
次に、このように中間転写ベルト３０上に転写された４色のトナー像は、中間転写ベルト３０の矢印方向の回転に伴い、二次転写部に移動される。さらに、レジストローラ対２４で斜行を矯正された転写材Ｓは、中間転写ベルト３０上の画像とタイミングをとって二次転写部に送り出される。
【００２７】
この後、転写材Ｓを挟んで中間転写ベルト３０に当接した二次転写ローラ２７により、中間転写ベルト３０上の４色のトナー像が転写材Ｓ上へ二次転写される。そして、このようにしてトナー像が転写された転写材Ｓは、転写後搬送ユニット３４を経て、定着器２５に搬送されてトナー像が定着された後、下排出ローラ対２９ａ、上排出ローラ対２９ｂにより、装置本体上面に排出、積載される。なお、二次転写を終了した中間転写ベルト３０は、不図示のベルトクリーナによって表面に残留した転写残りトナーが除去される。
【００２８】
｛二次転写部周りの構成｝
ここで、二次転写部周りの構成について図２を用いて詳細に説明する。
【００２９】
図２に示すように、レジストローラ対２４、レジ前センサフラグ４１、フォトインタラプタ４０によりレジストユニット３２が構成されている。レジ前センサフラグ４１は、図示しないバネにより、図中時計回り方向に付勢されており、レジストローラ対２４の直前に転写材Ｓが存在するときには、フォトインタラプタ４０を遮る位置に移動できる（図中矢印方向に倒れる）。したがって、転写材Ｓの有無や転写材Ｓの先端・後端が通過するタイミングを検知できる。
【００３０】
また、転写後搬送ユニット３４にも同様に、図示しないバネにより図中時計回り方向に付勢された転写後センサフラグ４３とフォトインタラプタ４０が備えられており、二次転写後の転写材Ｓが中間転写ベルト３０に貼りつくことなく所定のタイミングで定着器へと搬送されていることを検知できる。
【００３１】
｛転写搬送ユニット｝
次に、転写搬送ユニット３３について説明する。
【００３２】
図２に示すように、転写搬送手段としての転写搬送ユニット３３は、二次転写ローラ保持手段としての二次転写ローラユニット６１と、転写前下ガイド４５（中間転写ベルトユニット３１に備えられた転写前上ガイド４４とで転写前搬送路を構成している）とを有し、転写搬送ユニット揺動軸４６を中心に揺動可能に構成されている。
【００３３】
なお、図２において、４９は二次転写後のシートを除電する除電針である。
【００３４】
図２の状態は、転写搬送ユニット３３に設けられたユニット支持フック１９によって、転写搬送ユニット３３が中間転写ベルトユニット３１に保持された状態を示しており、転写搬送ユニット３３の支持手段であるユニット支持フック１９は、中間転写ベルトユニット３１に設けられた該ベルト搬送手段である二次転写対向ローラ１０８の回転軸である二次転写対向ローラ軸１７に対して位置決めされている。したがって、二次転写対向ローラ１０８の回転軸に直接位置決めできるため、転写搬送ユニット３３の位置決め精度が向上する。
【００３５】
なお、ユニット支持フック１９は、中間転写ベルトユニット３１を挟んで反対側にも同様に設けられており、フック１９の位置決め軸としてのＤカットの設けられたフック支持軸１６により２つのユニット支持フック１９が一体となって回動するように構成されている。
【００３６】
前記二次転写ローラユニット６１は、二次転写ローラ２７を有しており、これらによって二次転写手段を構成される。そして、前記二次転写ローラユニット６１は、ローラ加圧バネ４７の付勢により二次転写ローラ２７を中間転写ベルト３０方向に加圧した状態で保持している。
【００３７】
また本実施形態では、二次転写ローラ２７の回転軸２７ａと二次転写対向ローラ軸１７は平行に構成され、両者の軸により構成される平面上に、フック支持軸１６の軸線が存在し、この平面に対して、二次転写ローラ２７の加圧方向も平行に構成されている。
【００３８】
一方、二次転写ローラユニット６１は、二次転写ローラ２７を保持しており、後述する構成により二次転写ローラ２７を中間転写ベルト方向に加圧した状態で保持している。
【００３９】
さらに、二次転写ローラユニット６１は、転写搬送ユニット３３に対して着脱可能に構成されており、図２において手前方向（紙面に垂直な方向）に引き出すことが可能に構成されている。なお、転写搬送ユニット３３を装着した状態で二次転写ローラユニット６１が転写搬送ユニット３３から引き出せてしまうと、中間転写ベルト３０、二次転写ローラ２７の表面を傷つけてしまうことになる。しかし、本実施形態では、図２に示すように、転写搬送ユニット３３を装着した状態ではユニット支持フック１９が二次転写ローラユニット６１にオーバーラップしているので、二次転写ローラユニット６１を引き出すことは出来ない。
【００４０】
次に、図３を用いて転写搬送ユニット３３を中間転写ベルトユニット３１から解除位置に移動させた状態の説明をする。
【００４１】
図２の状態から、ユニット支持フック１９を二次転写対向ローラ軸１７から解除する（時計回り方向に退避させる）と転写搬送ユニット３３はその自重により転写搬送ユニット揺動軸４６を中心に揺動して図３の状態になる。このとき、ユニット支持フック１９は図示しない捻りコイルバネにより時計回り方向に付勢されているので図３の状態となる。但し、この捻りコイルバネの荷重は、図２の状態でユニット支持フック１９を二次転写対向ローラ軸１７へ位置決めすることを妨げない程度の荷重としている。
【００４２】
この図３の状態に於いては、ユニット支持フック１９が二次転写ローラユニット６１にオーバーラップしていないので、転写搬送ユニット３３から二次転写ローラユニット６１を引き出すことができる。
【００４３】
二次転写ローラユニット６１を転写搬送ユニット３３から引き出した状態の二次転写部周りの構成を図４に示す。
【００４４】
また、転写搬送ユニット３３から引き出した二次転写ローラユニット６１の斜視図を図５に示し、その正面図と断面図を図６（ａ）、（ｂ）に示す。
【００４５】
図５及び図６に示すように、二次転写ローラユニット６１は、二次転写ローラ２７と、二次転写ローラ２７を支持する二次転写ローラ軸受４８と、ローラ加圧バネ４７と、ローラギア６３とで構成され、二次転写ローラユニット６１ごと交換することで、ユーザは手を汚すことなく消耗品である二次転写ローラ２７の交換作業を行うことができる。
【００４６】
また図４に示すように、転写搬送ユニット３３の二次転写ローラユニット６１装着部は、二次転写ローラユニット６１が装着されたときの位置決めをするとともに、二次転写ローラユニット６１装着時のガイド部を構成しているため、ユーザは押し込む操作だけで二次転写ローラユニット６１を装着可能となっている。
【００４７】
ここで、仮にユーザが二次転写ローラユニット６１を最後まで押し込まずに転写搬送ユニット３３を中間転写ベルトユニット３１にセットしようとした場合、図２からわかるように、ユニット支持フック１９が二次転写ローラユニット６１と干渉して、二次転写対向ローラ軸１７にユニット支持フック１９を掛けることができない。よって、ユーザは二次転写ローラユニット６１の装着不良に気が付くことになる。
【００４８】
また、転写搬送ユニット３３が中間転写ベルトユニット３１にセットされた図２の状態では、図５に示す転写ローラ２７に設置されたローラギア６３と、転写搬送ユニット３３側に回転自在に支持された駆動ギア６４とが噛合う。ここで、ローラギア６３、駆動ギア６４共にハスバギアであり、駆動ギア６４から駆動力が伝わり二次転写ローラ２７が図示する方向に回転すると、駆動負荷（二次転写ローラ２７の軸と二次転写ローラ軸受４７との摺動摩擦力や、「中間転写ベルト３０の周速度」≦「二次転写ローラ２７の周速度」に設定された周速度差によって生じる反力）によって、図５の矢印Ｂ方向に推力が発生する。このため、図２をみてわかるように、二次転写ローラユニット６１はユニット支持フック１９側に付勢され突き当たることで位置決めがされる。なお、図２の状態では図５に示す二次転写ローラユニット６１を着脱する際にユーザが掴む把手６２は、ユニット支持フック１９に干渉しないようにユニット支持フック１９側に逃げが設けられている。
【００４９】
以上に説明したように、二次転写ローラ２７の回転軸と二次転写対向ローラ軸１７を平行に構成し、双方の軸により構成される平面上に、フック支持軸１６の軸線を存在させ、さらに、この平面に対して二次転写ローラの加圧方向も平行に構成したことで、従来例で問題になっていた二次転写ローラ２７の当接反力によって発生するフック支持軸１６回りの回転モーメントＭが転写搬送ユニット３３に働かない。したがって、転写搬送ユニット３３の変形が防止されるため、本来の設計通りの加圧力が得られ、二次転写ローラ２７の当接位置や、転写前下ガイド４５の位置、除電針４９の位置も高精度に位置決めすることが可能となる。
【００５０】
また、従来例に比較して転写搬送ユニット３３自体の剛性を下げることも可能になるため、ユニット重量の低減によるコストダウン効果や、ユーザの操作力低減による操作性の向上も図られる。
【００５１】
さらに、転写搬送ユニット３３を中間転写ベルトユニット３１にセットした状態（図２）において、図５に示す二次転写ローラユニット６１の把手６２部を、ユニット支持フック１９が覆い隠したことにより、二次転写ローラユニットの交換は、転写搬送ユニット３３を中間転写ベルトユニット３１から退避させた図３の状態で行うということをユーザに意識付けできる構成となっている。
【００５２】
尚、本実施形態においては、支持手段としてのユニット支持フック１９が転写搬送手段としての転写搬送ユニット３３に設置されている場合を取り上げたが、本発明はこれに限定されるものではなく、このユニット支持フック１９が中間転写手段としての中間転写ベルトユニット３１側に設置されていても、同様の効果が得られる。
【００５３】
また、本実施形態においては、中間転写手段として中間転写ベルトを用いた画像形成装置について詳述したが、中間転写ドラムを用いた構成においても、ユニット支持フック１９が中間転写ドラムの回転軸中心に位置決めされるように構成することで同様な効果が得られる。
【００５４】
〔実施態様〕
次に本発明を適用し得る好ましい実施態様を以下に列挙する。
【００５５】
［実施態様１］ トナー像が形成される像担持体と、前記像担持体上のトナー像が一次転写される中間転写体を有する中間転写手段と、前記中間転写体から転写材にトナー像を転写するための二次転写手段と、前記二次転写手段を保持する転写搬送手段を有する画像形成装置において、
前記転写搬送手段は、前記中間転写手段に対して係合・解除可能であり、前記中間転写手段又は前記転写搬送手段に設けた支持手段により前記転写搬送手段が前記中間転写手段に支持され、
前記支持手段は中間転写体の幅方向外側両端部にそれぞれ配置され、
前記支持手段はそれぞれ一端が、前記中間転写体の回転軸あるいは前記中間転写手段内で二次転写手段に対向配置された搬送手段の回転軸と同軸上に位置決めされることを特徴とする画像形成装置。
【００５６】
［実施態様２］ 前記二次転写手段の回転軸と、前記中間転写体の回転軸あるいは前記中間転写手段内で二次転写手段に対向配置された搬送手段の回転軸とが平行であり、これらの回転軸によって構成される平面上に、前記転写搬送手段上における前記支持手段の位置決め軸が存在することを特徴とする実施態様１に記載の画像形成装置。
【００５７】
［実施態様３］ 前記中間転写体の回転軸あるいは前記中間転写手段内で二次転写手段に対向配置された搬送手段の回転軸と、前記転写搬送手段上における前記支持手段の位置決め軸とが平行であり、これらの軸で構成される平面に対して、前記二次転写手段の加圧方向が平行であることを特徴とする実施態様１又は実施態様２に記載の画像形成装置。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、転写搬送手段の変形を防いで中間転写手段に対して転写搬送手段を高精度に位置決めすることで転写不良を防止し、高画質・高品質な画像形成が実現される。
【００５９】
また、従来に比較して転写搬送手段の剛性を下げることも可能になるため、重量の低減によるコストダウンやユーザの操作性向上も実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置の一例である中間転写ベルトを用いた４ドラムフルカラー画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】中間転写ベルトを用いた４ドラムフルカラー画像形成装置の転写搬送ユニット周辺の構成を示す図（転写搬送ユニットを中間転写ベルトユニットに懸架させた状態）である。
【図３】中間転写ベルトを用いた４ドラムフルカラー画像形成装置の転写搬送ユニット周辺の構成を示す図（転写搬送ユニットを中間転写ベルトユニットから退避させた状態）である。
【図４】中間転写ベルトを用いた４ドラムフルカラー画像形成装置の転写搬送ユニット周辺の構成を示す図（転写搬送ユニットから二次転写ローラユニットを取り外した状態）である。
【図５】二次転写ローラユニットの斜視図である。
【図６】（ａ）は二次転写ローラユニットの正面図、（ｂ）は二次転写ローラユニットの断面図である。
【図７】従来のカラー画像形成装置の転写搬送ユニット周辺の構成を示す図である。
【符号の説明】
ＰＹ，ＰＭ，ＰＣ，ＰＢｋ …プロセスカートリッジ
Ｓ …転写材
１ …画像形成装置
２ …装置本体
３ …給送部
１６ …フック支持軸
１７ …二次転写対向ローラ軸
１９ …ユニット支持フック
２０ …カセット
２１ …給送ローラ
２２ …リタードローラ対
２３ …搬送ローラ
２４ …レジストローラ対
２５ …定着器
２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｂｋ …感光体ドラム
２７ …二次転写ローラ
２７ａ …回転軸
２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｂｋ …レーザ露光器
２９ａ …下排出ローラ対
２９ｂ …上排出ローラ対
３０ …中間転写ベルト
３１ …中間転写ベルトユニット
３２ …レジストユニット
３３ …転写搬送ユニット
３４ …転写後搬送ユニット
４０ …フォトインタラプタ
４１ …レジ前センサフラグ
４３ …転写後センサフラグ
４４ …転写前上ガイド
４５ …転写前下ガイド
４６ …転写搬送ユニット揺動軸
４７ …ローラ加圧バネ
４８ …二次転写ローラ軸受
４９ …除電針
５０ …一次帯電器
５１ …現像器
５２ …一次転写ローラ
６０ …揺動カム
６１ …二次転写ローラユニット
６２ …把手部
６３ …ローラギア
６４ …駆動ギア
１００ …駆動ローラ
１０５ …テンションローラ
１０８ …二次転写対向ローラ
２０６ …ユニット交換扉
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば複写機やプリンタなどの電子写真方式あるいは静電記録方式の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置においては、装置全体を小型化するため、例えば電子写真方式を用いて像担持体上に形成したトナー像を中間転写体に転写した後、この中間転写体に転写されたトナー像を転写材に転写する方式を採用したカラー画像形成装置が知られている。
【０００３】
一般的には、中間転写体としてベルトを使用し、像担持体で形成したトナー像を回転する中間転写ベルトに一次転写し、これを所定色分繰り返して重畳転写することでカラー画像を形成する。そして、前記画像形成と同期して中間転写ベルトと二次転写ローラとのニップ部で形成される二次転写部へ転写材を搬送し、二次転写ローラにバイアス印加することで前記中間転写ベルト上のカラー画像を転写材に転写してカラー画像を得るものである。
【０００４】
ここで、前記中間転写方式の画像形成装置にあっては、二次転写部において転写材がジャム（紙詰まり）した場合や、二次転写ローラを交換可能とするために、二次転写ローラを中間転写ベルトから離間可能に構成している。例えば、図７に示すように、中間転写ベルト２００と二次転写ローラ２０１とをニップさせて二次転写部を形成する中間転写方式の画像形成装置において、前記二次転写ローラ２０１をローラ保持部材２０２で保持し、このローラ保持部材２０２を揺動軸２０３を中心に回動可能に取り付ける。そして、ローラ保持部材２０２に支持軸２０４を中心に回動可能なフック２０５を設け、このフック２０５を装置本体側に設けた係止軸２０６に係止すると、中間転写ベルト２００と二次転写ローラ２０１とがニップ形成するように構成している。
【０００５】
上記構成にあっては、ジャム処理等する場合に前記フック２０５を係止軸２０６から外すと、ローラ保持部材２０２が揺動軸２０３を中心に図７の反時計回り方向へ回転可能であるため、二次転写ローラ２０１が中間転写ベルト２００から離間し、ジャム処理等を容易に行うことができる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−１１７４６５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では、図７をみるとわかるように、係止軸２０６とフック支持軸２０４とを結んだ軸線が、二次転写ローラ２０１の加圧方向と一致していない。
【０００８】
このため二次転写ローラ２０１の当接圧の反力によって、ローラ保持部材２０２がフック支持軸２０４回りに回転モーメントを受ける（図中矢印Ｍ）。この結果、ローラ保持部材２０２が揺動軸２０３によって装置本体に支持されているので、ローラ保持部材２０２の筐体が変形することになる。つまり、ローラ保持部材２０２が完全な剛体ではないために、本来の設計通りの加圧力が得られない上に、二次転写ローラ２０１の当接位置、更にはローラ保持部材２０２に形成され、搬送される転写材をガイドするガイド部２０７等の位置精度が悪くなるため、転写不良画像が発生するおそれがあった。
【０００９】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、転写搬送手段の剛性に頼らずに転写搬送手段を高精度に位置決めすることが可能な画像形成装置を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、トナー像が形成される像担持体と、前記像担持体上のトナー像が一次転写される中間転写体を有する中間転写手段と、前記中間転写体から転写材にトナー像を転写するための二次転写手段と、前記二次転写手段を保持する転写搬送手段を有する画像形成装置において、前記転写搬送手段は、前記中間転写手段に対して係合・解除可能であり、前記中間転写手段又は前記転写搬送手段に設けた支持手段により前記転写搬送手段が前記中間転写手段に支持され、前記支持手段は中間転写体の幅方向外側両端部にそれぞれ配置され、前記支持手段はそれぞれ一端が、前記中間転写体の回転軸あるいは前記中間転写手段内で二次転写手段に対向配置された搬送手段の回転軸と同軸上に位置決めされることを特徴とする。
【００１１】
上記手段にあっては、転写搬送手段は二次転写手段の当接圧の反力を受けても回転モーメントを生じないために転写搬送手段が変形することがない。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明を適用した画像形成装置の実施の形態について詳しく説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の一例である中間転写ベルトを用いた４ドラムフルカラー画像形成装置の概略構成を示す図である。
【００１４】
｛画像形成装置全体構成｝
図１において、１は４ドラムフルカラー画像形成装置、２は４ドラムフルカラー画像形成装置本体（以下、「装置本体」という）、Ｐ（ＰＹ，ＰＭ，ＰＣ，ＰＢｋ）は装置本体２に着脱自在に設けられたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の４色のプロセスカートリッジ、３１は中間転写体である中間転写ベルト３０を有する中間転写体ユニット、２５は定着器である。
【００１５】
ここで、このプロセスカートリッジＰは、それぞれ像担持体である感光体ドラム２６（２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｂｋ）と、感光体ドラム２６の外周表面上に配置され、それぞれ感光体ドラム表面を一様に帯電する一次帯電器５０と、レーザ露光器２８（２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｂｋ）による露光により形成された感光体ドラム表面上の各色の静電潜像を、対応する色のイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーを用いて現像する現像器５１を備えると共に、中間転写ベルト３０に沿って並列配置されている。
【００１６】
さらに、感光体ドラム２６と共に中間転写ベルト３０を挟持する位置には、感光体ドラム２６と共に一次転写部を形成する一次転写ローラ５２が対向設置されている。
【００１７】
一方、中間転写手段としての中間転写ベルトユニット３１は、中間転写ベルト３０と、中間転写ベルト３０を張架する駆動ローラ１００、テンションローラ１０５、二次転写対向ローラ１０８の３本のローラを備えている。
【００１８】
また、２７は二次転写対向ローラ１０８の中間転写ベルト３０を挟んだ位置に配置された二次転写ローラであり、３３は二次転写ローラ２７を保持している転写搬送ユニットである。
【００１９】
また、３は二次転写ローラ２７と、中間転写ベルト３０を挟んだ二次転写対向ローラ１０８との当接部により構成される二次転写部へ転写材Ｓを給送する給送部であり、この給送部３は複数枚の転写材Ｓを収納したカセット２０、給送ローラ２１、搬送ローラ２３、重送防止のリタードローラ対２２、レジストユニット３２（レジストローラ対２４を保持している）等を備えている。
【００２０】
なお、中間転写ベルトユニット３１は、装置本体２に着脱自在に設けられており、取り出す際は装置本体２の側壁面に取り付けられたユニット交換扉２０６を開放した後、矢印ａ方向に引き出すようにしている。このとき、転写搬送ユニット３３、レジストユニット３２は、中間転写ベルトユニット３１が引き出せるように、図示しない位置に退避させることができるように構成されている。また、ユニット交換扉２０６は、単に中間転写ベルトユニット交換時のみ開閉するのではなく、ジャム紙を機外へ取り除くためにも使用される。
【００２１】
｛画像形成動作｝
次に、このように構成された４ドラムフルカラー画像形成装置１の画像形成動作について説明する。
【００２２】
画像形成動作が開始されると、まずカセット２０内の転写材Ｓは、給送ローラ２１により給送された後、リタードローラ対２２により一枚ずつに分離され、ついで搬送ローラ２３等を経てレジストローラ対２４に搬送される。ここで、このときレジストローラ対２４は、回転を停止しており、このレジストローラ対２４のニップに転写材Ｓが突き当てられることにより、転写材Ｓの斜行が矯正される。
【００２３】
一方、この転写材Ｓの搬送動作に並行して例えばイエローのプロセスカートリッジＰＹにおいては、まず感光体ドラム２６Ｙの表面が一次帯電器５０によって一様にマイナス帯電され、次にレーザ露光器２８Ｙにより画像露光が行われることにより、感光体ドラム２６Ｙの表面には原稿のイエロー画像成分と対応した静電潜像が形成される。
【００２４】
次に、この静電潜像は、現像器５１によりマイナス帯電したイエロートナーを用いて現像され、イエロートナー像として可視化される。そして、このようにして得られたイエロートナー像は、一次転写ローラ５２により、中間転写ベルト３０上に一次転写される。なお、トナー像が転写された後、感光体ドラム２６Ｙは、表面に付着している転写残りトナーがクリーナ５３によって除去され、次の画像形成に供される。
【００２５】
そして、このようなトナー画像形成動作を、他のプロセスカートリッジＰにおいて所定のタイミングを持って行い、各感光体ドラム２６上に形成された各色トナー像をそれぞれの一次転写部で中間転写ベルト３０上に順次重ねて一次転写する。
【００２６】
次に、このように中間転写ベルト３０上に転写された４色のトナー像は、中間転写ベルト３０の矢印方向の回転に伴い、二次転写部に移動される。さらに、レジストローラ対２４で斜行を矯正された転写材Ｓは、中間転写ベルト３０上の画像とタイミングをとって二次転写部に送り出される。
【００２７】
この後、転写材Ｓを挟んで中間転写ベルト３０に当接した二次転写ローラ２７により、中間転写ベルト３０上の４色のトナー像が転写材Ｓ上へ二次転写される。そして、このようにしてトナー像が転写された転写材Ｓは、転写後搬送ユニット３４を経て、定着器２５に搬送されてトナー像が定着された後、下排出ローラ対２９ａ、上排出ローラ対２９ｂにより、装置本体上面に排出、積載される。なお、二次転写を終了した中間転写ベルト３０は、不図示のベルトクリーナによって表面に残留した転写残りトナーが除去される。
【００２８】
｛二次転写部周りの構成｝
ここで、二次転写部周りの構成について図２を用いて詳細に説明する。
【００２９】
図２に示すように、レジストローラ対２４、レジ前センサフラグ４１、フォトインタラプタ４０によりレジストユニット３２が構成されている。レジ前センサフラグ４１は、図示しないバネにより、図中時計回り方向に付勢されており、レジストローラ対２４の直前に転写材Ｓが存在するときには、フォトインタラプタ４０を遮る位置に移動できる（図中矢印方向に倒れる）。したがって、転写材Ｓの有無や転写材Ｓの先端・後端が通過するタイミングを検知できる。
【００３０】
また、転写後搬送ユニット３４にも同様に、図示しないバネにより図中時計回り方向に付勢された転写後センサフラグ４３とフォトインタラプタ４０が備えられており、二次転写後の転写材Ｓが中間転写ベルト３０に貼りつくことなく所定のタイミングで定着器へと搬送されていることを検知できる。
【００３１】
｛転写搬送ユニット｝
次に、転写搬送ユニット３３について説明する。
【００３２】
図２に示すように、転写搬送手段としての転写搬送ユニット３３は、二次転写ローラ保持手段としての二次転写ローラユニット６１と、転写前下ガイド４５（中間転写ベルトユニット３１に備えられた転写前上ガイド４４とで転写前搬送路を構成している）とを有し、転写搬送ユニット揺動軸４６を中心に揺動可能に構成されている。
【００３３】
なお、図２において、４９は二次転写後のシートを除電する除電針である。
【００３４】
図２の状態は、転写搬送ユニット３３に設けられたユニット支持フック１９によって、転写搬送ユニット３３が中間転写ベルトユニット３１に保持された状態を示しており、転写搬送ユニット３３の支持手段であるユニット支持フック１９は、中間転写ベルトユニット３１に設けられた該ベルト搬送手段である二次転写対向ローラ１０８の回転軸である二次転写対向ローラ軸１７に対して位置決めされている。したがって、二次転写対向ローラ１０８の回転軸に直接位置決めできるため、転写搬送ユニット３３の位置決め精度が向上する。
【００３５】
なお、ユニット支持フック１９は、中間転写ベルトユニット３１を挟んで反対側にも同様に設けられており、フック１９の位置決め軸としてのＤカットの設けられたフック支持軸１６により２つのユニット支持フック１９が一体となって回動するように構成されている。
【００３６】
前記二次転写ローラユニット６１は、二次転写ローラ２７を有しており、これらによって二次転写手段を構成される。そして、前記二次転写ローラユニット６１は、ローラ加圧バネ４７の付勢により二次転写ローラ２７を中間転写ベルト３０方向に加圧した状態で保持している。
【００３７】
また本実施形態では、二次転写ローラ２７の回転軸２７ａと二次転写対向ローラ軸１７は平行に構成され、両者の軸により構成される平面上に、フック支持軸１６の軸線が存在し、この平面に対して、二次転写ローラ２７の加圧方向も平行に構成されている。
【００３８】
一方、二次転写ローラユニット６１は、二次転写ローラ２７を保持しており、後述する構成により二次転写ローラ２７を中間転写ベルト方向に加圧した状態で保持している。
【００３９】
さらに、二次転写ローラユニット６１は、転写搬送ユニット３３に対して着脱可能に構成されており、図２において手前方向（紙面に垂直な方向）に引き出すことが可能に構成されている。なお、転写搬送ユニット３３を装着した状態で二次転写ローラユニット６１が転写搬送ユニット３３から引き出せてしまうと、中間転写ベルト３０、二次転写ローラ２７の表面を傷つけてしまうことになる。しかし、本実施形態では、図２に示すように、転写搬送ユニット３３を装着した状態ではユニット支持フック１９が二次転写ローラユニット６１にオーバーラップしているので、二次転写ローラユニット６１を引き出すことは出来ない。
【００４０】
次に、図３を用いて転写搬送ユニット３３を中間転写ベルトユニット３１から解除位置に移動させた状態の説明をする。
【００４１】
図２の状態から、ユニット支持フック１９を二次転写対向ローラ軸１７から解除する（時計回り方向に退避させる）と転写搬送ユニット３３はその自重により転写搬送ユニット揺動軸４６を中心に揺動して図３の状態になる。このとき、ユニット支持フック１９は図示しない捻りコイルバネにより時計回り方向に付勢されているので図３の状態となる。但し、この捻りコイルバネの荷重は、図２の状態でユニット支持フック１９を二次転写対向ローラ軸１７へ位置決めすることを妨げない程度の荷重としている。
【００４２】
この図３の状態に於いては、ユニット支持フック１９が二次転写ローラユニット６１にオーバーラップしていないので、転写搬送ユニット３３から二次転写ローラユニット６１を引き出すことができる。
【００４３】
二次転写ローラユニット６１を転写搬送ユニット３３から引き出した状態の二次転写部周りの構成を図４に示す。
【００４４】
また、転写搬送ユニット３３から引き出した二次転写ローラユニット６１の斜視図を図５に示し、その正面図と断面図を図６（ａ）、（ｂ）に示す。
【００４５】
図５及び図６に示すように、二次転写ローラユニット６１は、二次転写ローラ２７と、二次転写ローラ２７を支持する二次転写ローラ軸受４８と、ローラ加圧バネ４７と、ローラギア６３とで構成され、二次転写ローラユニット６１ごと交換することで、ユーザは手を汚すことなく消耗品である二次転写ローラ２７の交換作業を行うことができる。
【００４６】
また図４に示すように、転写搬送ユニット３３の二次転写ローラユニット６１装着部は、二次転写ローラユニット６１が装着されたときの位置決めをするとともに、二次転写ローラユニット６１装着時のガイド部を構成しているため、ユーザは押し込む操作だけで二次転写ローラユニット６１を装着可能となっている。
【００４７】
ここで、仮にユーザが二次転写ローラユニット６１を最後まで押し込まずに転写搬送ユニット３３を中間転写ベルトユニット３１にセットしようとした場合、図２からわかるように、ユニット支持フック１９が二次転写ローラユニット６１と干渉して、二次転写対向ローラ軸１７にユニット支持フック１９を掛けることができない。よって、ユーザは二次転写ローラユニット６１の装着不良に気が付くことになる。
【００４８】
また、転写搬送ユニット３３が中間転写ベルトユニット３１にセットされた図２の状態では、図５に示す転写ローラ２７に設置されたローラギア６３と、転写搬送ユニット３３側に回転自在に支持された駆動ギア６４とが噛合う。ここで、ローラギア６３、駆動ギア６４共にハスバギアであり、駆動ギア６４から駆動力が伝わり二次転写ローラ２７が図示する方向に回転すると、駆動負荷（二次転写ローラ２７の軸と二次転写ローラ軸受４７との摺動摩擦力や、「中間転写ベルト３０の周速度」≦「二次転写ローラ２７の周速度」に設定された周速度差によって生じる反力）によって、図５の矢印Ｂ方向に推力が発生する。このため、図２をみてわかるように、二次転写ローラユニット６１はユニット支持フック１９側に付勢され突き当たることで位置決めがされる。なお、図２の状態では図５に示す二次転写ローラユニット６１を着脱する際にユーザが掴む把手６２は、ユニット支持フック１９に干渉しないようにユニット支持フック１９側に逃げが設けられている。
【００４９】
以上に説明したように、二次転写ローラ２７の回転軸と二次転写対向ローラ軸１７を平行に構成し、双方の軸により構成される平面上に、フック支持軸１６の軸線を存在させ、さらに、この平面に対して二次転写ローラの加圧方向も平行に構成したことで、従来例で問題になっていた二次転写ローラ２７の当接反力によって発生するフック支持軸１６回りの回転モーメントＭが転写搬送ユニット３３に働かない。したがって、転写搬送ユニット３３の変形が防止されるため、本来の設計通りの加圧力が得られ、二次転写ローラ２７の当接位置や、転写前下ガイド４５の位置、除電針４９の位置も高精度に位置決めすることが可能となる。
【００５０】
また、従来例に比較して転写搬送ユニット３３自体の剛性を下げることも可能になるため、ユニット重量の低減によるコストダウン効果や、ユーザの操作力低減による操作性の向上も図られる。
【００５１】
さらに、転写搬送ユニット３３を中間転写ベルトユニット３１にセットした状態（図２）において、図５に示す二次転写ローラユニット６１の把手６２部を、ユニット支持フック１９が覆い隠したことにより、二次転写ローラユニットの交換は、転写搬送ユニット３３を中間転写ベルトユニット３１から退避させた図３の状態で行うということをユーザに意識付けできる構成となっている。
【００５２】
尚、本実施形態においては、支持手段としてのユニット支持フック１９が転写搬送手段としての転写搬送ユニット３３に設置されている場合を取り上げたが、本発明はこれに限定されるものではなく、このユニット支持フック１９が中間転写手段としての中間転写ベルトユニット３１側に設置されていても、同様の効果が得られる。
【００５３】
また、本実施形態においては、中間転写手段として中間転写ベルトを用いた画像形成装置について詳述したが、中間転写ドラムを用いた構成においても、ユニット支持フック１９が中間転写ドラムの回転軸中心に位置決めされるように構成することで同様な効果が得られる。
【００５４】
〔実施態様〕
次に本発明を適用し得る好ましい実施態様を以下に列挙する。
【００５５】
［実施態様１］ トナー像が形成される像担持体と、前記像担持体上のトナー像が一次転写される中間転写体を有する中間転写手段と、前記中間転写体から転写材にトナー像を転写するための二次転写手段と、前記二次転写手段を保持する転写搬送手段を有する画像形成装置において、
前記転写搬送手段は、前記中間転写手段に対して係合・解除可能であり、前記中間転写手段又は前記転写搬送手段に設けた支持手段により前記転写搬送手段が前記中間転写手段に支持され、
前記支持手段は中間転写体の幅方向外側両端部にそれぞれ配置され、
前記支持手段はそれぞれ一端が、前記中間転写体の回転軸あるいは前記中間転写手段内で二次転写手段に対向配置された搬送手段の回転軸と同軸上に位置決めされることを特徴とする画像形成装置。
【００５６】
［実施態様２］ 前記二次転写手段の回転軸と、前記中間転写体の回転軸あるいは前記中間転写手段内で二次転写手段に対向配置された搬送手段の回転軸とが平行であり、これらの回転軸によって構成される平面上に、前記転写搬送手段上における前記支持手段の位置決め軸が存在することを特徴とする実施態様１に記載の画像形成装置。
【００５７】
［実施態様３］ 前記中間転写体の回転軸あるいは前記中間転写手段内で二次転写手段に対向配置された搬送手段の回転軸と、前記転写搬送手段上における前記支持手段の位置決め軸とが平行であり、これらの軸で構成される平面に対して、前記二次転写手段の加圧方向が平行であることを特徴とする実施態様１又は実施態様２に記載の画像形成装置。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、転写搬送手段の変形を防いで中間転写手段に対して転写搬送手段を高精度に位置決めすることで転写不良を防止し、高画質・高品質な画像形成が実現される。
【００５９】
また、従来に比較して転写搬送手段の剛性を下げることも可能になるため、重量の低減によるコストダウンやユーザの操作性向上も実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置の一例である中間転写ベルトを用いた４ドラムフルカラー画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】中間転写ベルトを用いた４ドラムフルカラー画像形成装置の転写搬送ユニット周辺の構成を示す図（転写搬送ユニットを中間転写ベルトユニットに懸架させた状態）である。
【図３】中間転写ベルトを用いた４ドラムフルカラー画像形成装置の転写搬送ユニット周辺の構成を示す図（転写搬送ユニットを中間転写ベルトユニットから退避させた状態）である。
【図４】中間転写ベルトを用いた４ドラムフルカラー画像形成装置の転写搬送ユニット周辺の構成を示す図（転写搬送ユニットから二次転写ローラユニットを取り外した状態）である。
【図５】二次転写ローラユニットの斜視図である。
【図６】（ａ）は二次転写ローラユニットの正面図、（ｂ）は二次転写ローラユニットの断面図である。
【図７】従来のカラー画像形成装置の転写搬送ユニット周辺の構成を示す図である。
【符号の説明】
ＰＹ，ＰＭ，ＰＣ，ＰＢｋ …プロセスカートリッジ
Ｓ …転写材
１ …画像形成装置
２ …装置本体
３ …給送部
１６ …フック支持軸
１７ …二次転写対向ローラ軸
１９ …ユニット支持フック
２０ …カセット
２１ …給送ローラ
２２ …リタードローラ対
２３ …搬送ローラ
２４ …レジストローラ対
２５ …定着器
２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｂｋ …感光体ドラム
２７ …二次転写ローラ
２７ａ …回転軸
２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｂｋ …レーザ露光器
２９ａ …下排出ローラ対
２９ｂ …上排出ローラ対
３０ …中間転写ベルト
３１ …中間転写ベルトユニット
３２ …レジストユニット
３３ …転写搬送ユニット
３４ …転写後搬送ユニット
４０ …フォトインタラプタ
４１ …レジ前センサフラグ
４３ …転写後センサフラグ
４４ …転写前上ガイド
４５ …転写前下ガイド
４６ …転写搬送ユニット揺動軸
４７ …ローラ加圧バネ
４８ …二次転写ローラ軸受
４９ …除電針
５０ …一次帯電器
５１ …現像器
５２ …一次転写ローラ
６０ …揺動カム
６１ …二次転写ローラユニット
６２ …把手部
６３ …ローラギア
６４ …駆動ギア
１００ …駆動ローラ
１０５ …テンションローラ
１０８ …二次転写対向ローラ
２０６ …ユニット交換扉
Claims (1)
- トナー像が形成される像担持体と、前記像担持体上のトナー像が一次転写される中間転写体を有する中間転写手段と、前記中間転写体から転写材にトナー像を転写するための二次転写手段と、前記二次転写手段を保持する転写搬送手段を有する画像形成装置において、
前記転写搬送手段は、前記中間転写手段に対して係合・解除可能であり、前記中間転写手段又は前記転写搬送手段に設けた支持手段により前記転写搬送手段が前記中間転写手段に支持され、
前記支持手段は中間転写体の幅方向外側両端部にそれぞれ配置され、
前記支持手段はそれぞれ一端が、前記中間転写体の回転軸あるいは前記中間転写手段内で二次転写手段に対向配置された搬送手段の回転軸と同軸上に位置決めされることを特徴とする画像形成装置。
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