JP2011252998A - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、感光体を用いた画像形成装置に関し、特に、感光体が設けられたプロセスユニットが装置本体に対して着脱可能であって、装置本体に対する感光体の位置を容易に調整することができる画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus using a photoreceptor, and in particular, a process unit provided with a photoreceptor can be attached to and detached from the apparatus body, and the position of the photoreceptor relative to the apparatus body can be easily adjusted. The present invention relates to a possible image forming apparatus.
イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色のトナーを用いてフルカラー画像を静電複写方式(電子写真方式)によって形成するプリンタ、複写機等の画像形成装置では、通常、高速化を実現するために、Y、M、C、Kの各色のトナーによるトナー画像をそれぞれ形成するプロセスユニットが設けられている。各プロセスユニットは、感光体ドラムと、帯電器、現像装置、クリーニング装置等とが一体化されており、それぞれのプロセスユニットが、中間転写ベルト、露光装置、定着装置等が設けられた装置本体に対して着脱可能になっている。 Image forming apparatuses such as printers and copiers that form full-color images by electrostatic copying (electrophotographic) using toner of each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) In order to achieve high speed, a process unit for forming toner images of toners of Y, M, C, and K colors is usually provided. Each process unit integrates a photosensitive drum, a charger, a developing device, a cleaning device, etc., and each process unit is attached to an apparatus main body provided with an intermediate transfer belt, an exposure device, a fixing device, etc. On the other hand, it is removable.
各プロセスユニットの感光体ドラムは、水平状態で装置本体に装着されて、軸心を中心として回転駆動されるようになっている。画像形成時には、各プロセスユニットの感光体ドラムが、回転状態で、装置本体に設けられた露光装置によって露光される。これにより、それぞれの感光体ドラム上に静電潜像が形成される。各感光体ドラム上の静電潜像は、それぞれ、現像装置によりY、M、C、Kの各色のトナーにて現像される。各感光体ドラム上のトナー画像は、装置本体に設けられた中間転写ベルト上に転写された後に、記録シートに転写されて定着される。 The photosensitive drum of each process unit is mounted on the apparatus main body in a horizontal state, and is driven to rotate about an axis. At the time of image formation, the photosensitive drum of each process unit is exposed by an exposure device provided in the apparatus main body in a rotating state. Thereby, an electrostatic latent image is formed on each photosensitive drum. The electrostatic latent images on the respective photosensitive drums are developed with toners of Y, M, C, and K colors by a developing device, respectively. The toner image on each photosensitive drum is transferred onto an intermediate transfer belt provided in the apparatus main body, and then transferred to a recording sheet and fixed.
各プロセスユニットは消耗品であり、通常、画像形成装置を構成する部品の中では、トナーカートリッジを除いて最も寿命が短くなっている。このために、各プロセスユニットは、新たなプロセスユニットと交換できるように構成されており、それぞれのプロセスユニットが寿命に達すると、新たなプロセスユニットに交換される。これにより、画像形成装置を長期にわたって安定的に使用することができる。 Each process unit is a consumable item, and usually has the shortest lifetime among the components constituting the image forming apparatus except for the toner cartridge. For this reason, each process unit is configured to be replaceable with a new process unit. When each process unit reaches the end of its life, it is replaced with a new process unit. As a result, the image forming apparatus can be used stably over a long period of time.
このような構成の画像形成装置では、各プロセスユニットを装置本体に対して装着する際に、装置本体および各プロセスユニットの機械精度等によっては、各プロセスユニットが装置本体に対して所望の位置に装着されないおそれがある。この場合には、装置本体に設けられた露光装置から各プロセスユニットの感光体ドラムにそれぞれ照射される露光ビームの主走査方向が、感光体ドラムの軸方向に平行にならず、感光体ドラム上に形成されるトナー画像の品質が低下することになる。 In the image forming apparatus having such a configuration, when each process unit is mounted on the apparatus main body, depending on the machine accuracy of the apparatus main body and each process unit, each process unit is at a desired position with respect to the apparatus main body. May not be installed. In this case, the main scanning direction of the exposure beam radiated from the exposure device provided in the apparatus main body to the photosensitive drum of each process unit is not parallel to the axial direction of the photosensitive drum. Therefore, the quality of the toner image formed on the toner will deteriorate.
また、各プロセスユニットの感光体ドラムに形成されたトナー画像は、中間転写ベルト上に重ねて転写される。しかし、装置本体に装着された各プロセスユニットの感光体ドラムが相互に平行になっていない場合には、露光ビームの主走査方向が、各プロセスユニットにおける感光体ドラム毎に異なるために、それぞれの感光体ドラム上に形成されたトナー画像は、中間転写ベルトに対して相互にずれた状態で転写されることになり、画像の品質が低下するおそれがある。 The toner image formed on the photosensitive drum of each process unit is transferred onto the intermediate transfer belt in an overlapping manner. However, when the photosensitive drums of each process unit mounted on the apparatus main body are not parallel to each other, the main scanning direction of the exposure beam differs for each photosensitive drum in each process unit. The toner image formed on the photosensitive drum is transferred in a state shifted from each other with respect to the intermediate transfer belt, and there is a possibility that the quality of the image is deteriorated.
特許文献1には、感光体ドラムにおける軸の両端部の高さを調整ネジによって調整することによって、感光体ドラムに照射される光ビームの入射角度が適正になるように調整する構成が開示されている。 Patent Document 1 discloses a configuration in which the height of both end portions of the shaft of the photosensitive drum is adjusted with an adjusting screw so that the incident angle of the light beam applied to the photosensitive drum is adjusted appropriately. ing.
特許文献1に開示された構成では、感光体ドラムを直接動かすことによって、感光体ドラムの軸心の高さを調整するために、感光体ドラムを微調整することは容易でなく、しかも、感光体ドラムの軸心が水平方向に沿って傾いていても、その傾きについては調整することができない。感光体ドラムの軸心が水平方向に沿って傾いた場合には、軸心の傾きが小さくても、感光体ドラムに照射される光ビームは、主走査方向に対して大きくずれるために、形成される画像の品質が著しく低下するおそれがある。 In the configuration disclosed in Patent Document 1, it is not easy to finely adjust the photosensitive drum in order to adjust the height of the axial center of the photosensitive drum by directly moving the photosensitive drum. Even if the axis of the body drum is inclined along the horizontal direction, the inclination cannot be adjusted. When the axis of the photoconductor drum is tilted along the horizontal direction, the light beam applied to the photoconductor drum is greatly shifted from the main scanning direction even if the tilt of the axis is small. There is a risk that the quality of the generated image will be significantly reduced.
また、プロセスユニットは、感光体ドラムの周囲に、帯電装置、現像装置、クリーニング装置等が、感光体ドラムに対してそれぞれ適切な位置になるように配置されて固定されているために、感光体ドラムにおける軸心の傾きだけを調整する構成では、周囲の帯電装置、現像装置、クリーニング装置等に対する感光体ドラムの位置、姿勢等が変化することになる。このことによっても、形成される画像の品質が低下するおそれがある。 In addition, since the process unit has a charging device, a developing device, a cleaning device, and the like arranged and fixed at appropriate positions with respect to the photosensitive drum around the photosensitive drum, In the configuration in which only the inclination of the shaft center in the drum is adjusted, the position, posture, and the like of the photosensitive drum with respect to the surrounding charging device, developing device, cleaning device, and the like change. This may also reduce the quality of the formed image.
さらには、工場出荷時において、各プロセスユニットが装置本体に装着された状態で、各プロセスユニットにおける感光体ドラムの位置を調整しても、プロセスユニットが交換された場合には、交換されたプロセスユニットにおける感光体ドラムの軸心が、他のプロセスユニットにおける感光体ドラムの軸心と平行になるように、再度、調整する必要がある。この場合には、交換されたプロセスユニットにおける感光体ドラムを、周囲の現像装置等に対して位置調整しつつ、他のプロセスユニットにおける感光体ドラムに対して平行になるように調整する必要があり、その調整が容易でないという問題がある。 Furthermore, when the process unit is replaced even if the position of the photosensitive drum in each process unit is adjusted with the process unit mounted on the apparatus main body at the time of factory shipment, the replaced process is performed. It is necessary to adjust again so that the axis of the photosensitive drum in the unit is parallel to the axis of the photosensitive drum in the other process unit. In this case, it is necessary to adjust the position of the photoconductor drum in the replaced process unit so as to be parallel to the photoconductor drum in another process unit while adjusting the position of the photoconductor drum with respect to the surrounding developing device. There is a problem that the adjustment is not easy.
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、装置本体に装着されたプロセスユニットにおける感光体を、所定の状態になるように容易に調整することができる画像形成装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to form an image that can easily adjust a photosensitive member in a process unit mounted on the apparatus main body to a predetermined state. To provide an apparatus.
上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、静電複写方式にてトナー画像を形成するための複数の構成部が、プロセスユニットと装置本体とに分けて設けられており、前記装置本体は、前記プロセスユニットを水平状態に支持するために相互に対向して配置された第1フレームおよび第2フレームを備え、前記第1フレームに前記プロセスユニットが当該装置本体内に水平状態で導入される開口部が設けられており、前記プロセスユニットは、前記構成部としての感光体を備えており、当該感光体は、前記プロセスユニットが前記装置本体に装着されることにより前記第1フレームと前記第2フレームとの間にわたって配置されてなる、画像形成装置であって、前記プロセスユニットの前記第2フレーム側の端部が、当該第2フレームに対して係合しており、前記プロセスユニットの前記第1フレーム側の端部が、当該第1フレームにおける前記開口部の上方および下方のいずれか一方の位置において支持されるとともに、当該第1フレームにおける前記開口部の上方および下方の他方において、前記支持された位置を中心とした周方向への位置調整が可能になってい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 is provided with a plurality of components for forming a toner image by an electrostatic copying method, divided into a process unit and an apparatus main body, The apparatus main body includes a first frame and a second frame arranged to face each other in order to support the process unit in a horizontal state, and the process unit is placed in a horizontal state in the apparatus main body on the first frame. An opening to be introduced is provided, and the process unit includes a photoconductor as the component, and the photoconductor is mounted on the apparatus main body by attaching the process unit to the apparatus main body. And the second frame, wherein the end of the process unit on the second frame side is the second frame. An end of the process unit on the first frame side is supported at one of the positions above and below the opening in the first frame, and In the other of the upper and lower sides of the opening in the first frame, the position adjustment in the circumferential direction around the supported position is possible.
本発明の画像形成装置では、プロセスユニットにおける第2フレーム側の端部が第2フレームに係合されて、第1フレーム側の端部が、第1フレームに対して、開口部の上方または下方において支持された状態で、当該開口部の下方または上方において、第1フレーム側の端部を、支持された位置を中心として周方向(左右方向)へ調整することにより、第1フレームと第2フレームとの間に配置された感光体の姿勢を水平方向に沿って微調整することができる。 In the image forming apparatus of the present invention, the end on the second frame side of the process unit is engaged with the second frame, and the end on the first frame is above or below the opening with respect to the first frame. The first frame and the second frame are adjusted by adjusting the end on the first frame side in the circumferential direction (left-right direction) around the supported position below or above the opening. It is possible to finely adjust the posture of the photoconductor disposed between the frame and the horizontal direction.
また、プロセスユニットには、静電複写方式によってトナー画像を形成するための構成部が感光体とともに設けられていても、感光体の位置を調整する際には、プロセスユニットの全体が装置本体に対して位置調整されるために、プロセスユニットに設けられた構成部と感光体との相対位置が変化するおそれがない。これにより、感光体の位置調整作業を容易に行うことができる。 Further, even if the process unit is provided with a photoreceptor for forming a toner image by the electrostatic copying method, the entire process unit is attached to the apparatus main body when adjusting the position of the photoreceptor. Since the position is adjusted, there is no possibility that the relative position between the component provided in the process unit and the photoconductor changes. Thereby, the position adjustment operation of the photosensitive member can be easily performed.
好ましくは、前記プロセスユニットには、前記第1フレーム側の端部に調整軸が回転可能に設けられるとともに、当該調整軸に対して偏心状態になった偏心カムが当該調整軸に一体的に設けられており、前記第1フレームには、前記偏心カムが回転可能に係合する係合孔が設けられており、前記調整軸の回転操作により、前記係合孔内において当該調整軸が水平方向に変位することを特徴とする。 Preferably, in the process unit, an adjustment shaft is rotatably provided at an end portion on the first frame side, and an eccentric cam that is eccentric with respect to the adjustment shaft is provided integrally with the adjustment shaft. The first frame is provided with an engagement hole in which the eccentric cam is rotatably engaged, and the adjustment shaft rotates in the horizontal direction in the engagement hole by rotating the adjustment shaft. It is characterized by displacement.
好ましくは、前記感光体の軸心が、前記プロセスユニットの前記第1フレーム側の端部における揺動中心と、前記係合孔における水平方向の中心とを結ぶ直線上に位置し、前記プロセスユニットの前記第2フレーム側の端部における揺動中心が、前記感光体の軸心と同軸状態になっていることを特徴とする。
好ましくは、前記感光体の軸心から前記係合孔における水平方向の中心までの距離が、前記感光体の軸心から前記プロセスユニットの前記第1フレーム側の端部の揺動中心までの距離よりも長くなっていることを特徴とする。
Preferably, the axial center of the photosensitive member is located on a straight line connecting a swing center at an end of the process unit on the first frame side and a horizontal center of the engagement hole, and the process unit The center of oscillation at the end of the second frame is coaxial with the axis of the photoconductor.
Preferably, the distance from the axial center of the photoconductor to the horizontal center of the engagement hole is the distance from the axial center of the photoconductor to the swing center of the end of the process unit on the first frame side. It is characterized by being longer.
好ましくは、前記プロセスユニットが複数設けられていることを特徴とする。 Preferably, a plurality of the process units are provided.
図1は、本発明の実施形態に係るプロセスユニットが設けられた画像形成装置であるタンデム型カラーデジタルプリンタ(以下、単に「プリンタ」という)の構成を示す模式図である。図1では、プリンタの正面側から見た状態で示している。プリンタは、プリント(印刷)ジョブの実行指示を受け付けると、その指示に基づいて、周知の静電複写方式(電子写真方式)により、フルカラーあるいはモノクロの画像を記録用紙、OHPシート等の記録シートに形成する。 FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a tandem color digital printer (hereinafter simply referred to as “printer”) which is an image forming apparatus provided with a process unit according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, it is shown as viewed from the front side of the printer. When the printer receives an instruction to execute a print job, the printer prints a full-color or monochrome image on a recording sheet such as a recording sheet or an OHP sheet by a known electrostatic copying method (electrophotographic method). Form.
プリンタは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色のトナーによるトナー画像を記録シート上に形成する画像形成部Aと、画像形成部Aの下方に配置されて、画像形成部Aに供給される記録シートが内部に収容された複数の給紙カセットを有する給紙部Bとを備えている。
画像形成部Aには、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色のトナーによって中間転写ベルト41上にトナー画像を順次形成するためのプロセスユニット10Y、10M、10C、10Kが設けられている。各プロセスユニット10Y、10M、10C、10Kは、プリンタのほぼ中央部において、正面側から背面側に向って左側から、その順番に、水平方向に並んで配置されている。
The printer includes an image forming unit A that forms toner images of toners of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) on a recording sheet, and a lower part of the image forming unit A. And a paper feed unit B having a plurality of paper feed cassettes in which recording sheets supplied to the image forming unit A are accommodated.
The image forming unit A includes
各プロセスユニット10Y、10M、10C、10Kは、装置本体に対して水平方向にスライドされることによって着脱されるようになっている。装置本体には、図2に示すように、各プロセスユニット10Y、10M、10C、10Kを支持するために、装置本体の正面側に垂直状態で正面側フレーム(第1フレーム)21が設けられるとともに、装置本体の背面側に垂直状態で背面側フレーム(第2フレーム)22が設けられている。
The
正面側フレーム21は、画像形成部Aに対応した位置に設けられており、正面側フレーム21には、各プロセスユニット10Y、10M、10C、10Kがそれぞれ挿入される1つの開口部21aが設けられている。開口部21aには、各プロセスユニット10Y、10M、10C、10Kのそれぞれが、正面側から見て左側から順番に挿入されるようになっている。
The
背面側フレーム22は、画像形成部Aおよび給紙部Bにわたって設けられており、下部には、給紙部Bの給紙カセットが挿入される開口部22dが設けられている。
各プロセスユニット10Y、10M、10C、10Kは、正面側フレーム21の開口部21aから背面側に向って水平方向にスライドされることによって、それぞれが、正面側フレーム21および背面側フレーム22によって水平状態で保持される。また、このような保持状態で、それぞれが、正面側方向に水平にスライドされることによって装置本体から離脱される。
The
Each
従って、正面側フレーム21は、各プロセスユニット10Y、10M、10C、10Kを装置本体に対して装着する際のスライド方向の上流側に位置しており、背面側フレーム22は、各プロセスユニット10Y、10M、10C、10Kを装置本体に対して装着する際のスライド方向の下流側に位置している。
図1に示すように、装置本体には、装着された各プロセスユニット10Y、10M、10C、10Kの上方に、中間転写ベルト41が設けられている。中間転写ベルト41は、一対のベルト周回ローラ42および43に水平状態に巻き掛けられており、図示しないモーターによって、矢印Xで示す方向に周回移動するようになっている。
Accordingly, the
As shown in FIG. 1, the apparatus main body is provided with an
各プロセスユニット10Y、10M、10Cの3つは同様の構成になっており、K色のトナーによってトナー画像を形成するプロセスユニット10Kは、他の3つのプロセスユニット10Y、10M、10Cよりも大きくなっている。全てのプロセスユニット10Y、10M、10C、10Kは、使用されるトナーの色が異なること以外は、同様の機能を有しているために、以下においては、主として、プロセスユニット10Yの構成について説明する。
The three
プロセスユニット10Yには、装置本体に装着されることによって装置本体の中間転写ベルト41に対向した状態になる感光体ドラム11が設けられている。この感光体ドラム11は、プロセスユニット10Yが装着されることによって、正面側フレーム21および背面側フレーム22の間において水平状態になるとともに、その軸心を回転中心軸として、矢印Eで示す方向に回転されるようになっている。
The
なお、3つのプロセスユニット10Y、10M、10Cのそれぞれに設けられた感光体ドラム11は、それぞれ等しい直径を有しているが、プロセスユニット10Kに設けられた感光体ドラム11の直径は、それら3つのプロセスユニット10Y、10M、10Cのそれぞれに設けられた感光体ドラム11の直径よりも大径になっている。
装置本体には、装着された各プロセスユニット10Y、10M、10C、10Kの下方に、感光体ドラム11の表面にレーザ光を照射して静電潜像を形成する露光装置13Y、13M、13C、13Kがそれぞれ設けられている。各露光装置13Y、13M、13C、13Kは、各プロセスユニット10Y、10M、10C、10Kに設けられた感光体ドラム11をそれぞれ露光する。
The photosensitive drums 11 provided in each of the three
In the apparatus main body,
プロセスユニット10Y、10M、10C、10Kのそれぞれの感光体ドラム11は、露光装置13Y、13M、13C、13Kのそれぞれによる露光位置に対して回転方向の上流側に位置するように、各プロセスユニット10Y、10M、10C、10Kに設けられた帯電装置12により、それぞれ、一様に帯電されるようになっている。
図3は、プロセスユニット10Yの長手方向のほぼ中央部おける横断面図であるが、背面側から正面側に向った断面を示している。図1および図3に示すように、帯電装置12は、感光体ドラム11の直下に対して、感光体ドラム11の回転方向上流側にずれて配置されている。帯電装置12にて帯電された感光体ドラム11の表面には、露光装置13Yによる露光によって静電潜像が形成される。
Each
FIG. 3 is a cross-sectional view of the
露光装置13Yによる露光位置に対して感光体ドラム11の回転方向の下流側には、感光体ドラム11の表面に形成された静電潜像をトナーによって現像する現像装置14が設けられている。
現像装置14の内部には、感光体ドラム11に対向して水平状態で配置された現像ローラ14aが設けられている。感光体ドラム11上の静電潜像は、現像ローラ14aの外周面上を搬送される2成分現像剤(キャリアおよびトナー)のトナーによって現像される。
A developing
Inside the developing
現像ローラ14aには、感光体ドラム11とは反対側において現像ローラ14aに隣接して配置された供給スクリュー14bにより、現像剤が供給される。供給スクリュー14bには、当該供給スクリュー14bの下部に配置された撹拌スクリュー14cによって現像剤が供給される。現像ローラ14a、供給スクリュー14b、撹拌スクリュー14cは、それぞれが水平状態であって相互に平行に配置されている。
Developer is supplied to the developing
図1に示すように、装置本体には、中間転写ベルト41を挟んで各プロセスユニット10Y、10M、10C、10Kに対向して配置された1次転写ローラ15Y、15M、15C、15Kが設けられている。各1次転写ローラ15Y、15M、15C、15Kは、各プロセスユニット10Y、10M、10C、10Kの感光体ドラム11にそれぞれ対向しており、現像装置14にて現像された感光体ドラム11上のトナー画像は、1次転写ローラ15Y、15M、15C、15Kによって、それぞれ、中間転写ベルト41の外周面上に転写する。
As shown in FIG. 1, the apparatus main body is provided with
プロセスユニット10Yには、トナー画像が中間転写ベルト41上に転写された後の感光体ドラム11の表面を清掃するクリーニング装置16と、クリーニング装置16によって清掃された感光体ドラム11の表面を除電する除電装置17とが設けられている。
図3に示すように、クリーニング装置16は、クリーニングブレード16bによって、感光体ドラム11の表面に残留するトナーをハウジング16a内に掻き落す。
In the
As shown in FIG. 3, the
なお、プロセスユニット10Mおよび10Cは、プロセスユニット10Yと同様の構成になっており、感光体ドラム11の周囲に、帯電装置12、現像装置14、クリーニング装置16が一体的に設けられている。プロセスユニット10Kは、他の3つのプロセスユニット10Y、10Mおよび10Cと同様に、図1に示すように、感光体ドラム11の周囲に、帯電装置12、現像装置14、クリーニング装置16が一体的に設けられているが、感光体ドラム11、現像装置14、クリーニング装置16および帯電装置12の全てが大型になっている。また、プロセスユニット10Kの現像装置14は、供給スクリュー14bおよび撹拌スクリュー14cが、水平方向に並んで配置されており、供給スクリュー14bと感光体ドラム11との間に、現像ローラ14aが配置されている。
The
中間転写ベルト41は、各プロセスユニット10Y、10M、10C、10Kが装置本体に装着されることによって、それぞれの感光体ドラム11の軸心が、中間転写ベルト41の幅方向(周回移動方向とは直交する方向)に沿った状態になるように、装置本体に設けられている。各プロセスユニット10Y、10M、10C、10Kの感光体ドラム11上に形成されたトナー画像は、1次転写ローラ15Y、15M、15C、15Kのそれぞれによって、中間転写ベルト41の外周面における同じ領域にそれぞれ転写される。
The
図1に示すように、中間転写ベルト41は、1次転写ローラ15Y、15M、15C、15Kのそれぞれによって転写された各色のトナー画像を、プロセスユニット10Kに近接して配置された一方のベルト周回ローラ42にまで搬送する。このベルト周回ローラ42には、中間転写ベルト41を介して2次転写ローラ44が対向して配置されている。2次転写ローラ44は中間転写ベルト41に圧接されており、その圧接部分に、トナー画像を記録シートに転写する転写ニップが形成されている。
As shown in FIG. 1, the
転写ニップには、給紙部Bに設けられた給紙カセット61内の記録シートが搬送される。記録シートは、タイミングローラ対45によって、中間転写ベルト41上に形成されたトナー画像が転写ニップに搬送されるタイミングに同期して搬送される。中間転写ベルト41上の同じ領域に形成されたトナー画像は、転写ニップを通過する記録シートに圧接されると、2次転写ローラ44によって形成される電界の静電力によって記録シート上に一括して転写される。
A recording sheet in a
なお、中間転写ベルト41上のトナー画像を形成するトナーは、2次転写ローラ44の静電力によっては完全に記録シート上に転写されず、一部が中間転写ベルト41上に残留する場合があるが、この残留トナーは、プロセスユニット10Yに近接した配置された他方のベルト周回ローラ43に対して中間転写ベルト41を介して対向配置された残留トナー除去装置46によって、電気的および機械的に除去されるようになっている。
The toner that forms the toner image on the
転写ニップを通過した記録シートは、装置本体の上部に設けられた定着部50に搬送される。定着部50には、相互に圧接された加熱ローラ51および加圧ローラ52を備えており、加熱ローラ51および加圧ローラ52が相互に圧接されていることによって両者の間に定着ニップが形成されている。加熱ローラ51の軸心部にはヒータランプ(図示せず)が配置されており、ヒータランプによって加熱ローラ51が加熱されるようになっている。
The recording sheet that has passed through the transfer nip is conveyed to a fixing
転写ニップを通過して定着部50に搬送される記録シートのトナー画像は、記録シートが定着ニップを通過する間に、加熱および加圧されて記録シート上に定着される。定着部50においてトナー画像が定着された記録シートは、トナー画像が形成された面を下方に向けた状態で、装置本体の上部に設けられた排紙トレイ48上に排出される。
各プロセスユニット10Y、10M、10C、10Kのそれぞれに設けられた現像装置14には、中間転写ベルト41の上方に設けられたトナーホッパー47Y、47M、47C、47KからY、M、C、Kの各色のトナーがそれぞれの現像装置14に供給される。
The toner image of the recording sheet that passes through the transfer nip and is conveyed to the fixing
The developing
図4は、プロセスユニット10Yの外観を示す斜視図であり、矢印X1で示す方向が、各プロセスユニット10Y、10M、10C、10Kを装置本体に装着される際のスライド方向(背面側方向)になっている。
図5は、現像装置14を取り外した状態のプロセスユニット10Yを、図4とは逆方向から見た斜視図であり、矢印X1で示す方向が、各プロセスユニット10Y、10M、10C、10Kを装置本体に装着される際のスライド方向(背面側方向)になっている。
FIG. 4 is a perspective view showing the appearance of the
FIG. 5 is a perspective view of the
図4および図5に示すように、感光体ドラム11、現像装置14、クリーニング装置16および帯電装置12(図3参照)のそれぞれにおける背面側部分は、背面側プレート18に一体的に取り付けられている。
背面側プレート18は、感光体ドラム11の軸心に対して垂直になったプレート本体部18aを有している。
As shown in FIGS. 4 and 5, the back side portions of the
The
プレート本体部18aは、感光体ドラム11、帯電装置12およびクリーニング装置16のそれぞれに対向する横長の長方形状になった第1部分18dと、現像装置14に対向した縦長の長方形状の第2部分18eとによって構成されており、第2部分18eは第1部分18dに対して下方にずれた状態で、第1部分18dと一体的に形成されている。
プレート本体部18aにおける第1部分18dの上部側縁は、感光体ドラム11の上端縁にほぼ等しい高さ位置において、ほぼ水平に形成されている。また、第1部分18dの下部側縁は、撹拌スクリュー14cの軸心とほぼ等しい高さ位置において、ほぼ水平に形成されている。
The
The upper side edge of the
プレート本体部18aにおける第1部分18dの上部には、背面側に突出した第1係合部材18bが設けられている。また、プレート本体部18aにおける第2部分18eの上部には、背面側に突出した第2係合部材18cが設けられている。第1係合部材18bおよび第2係合部材18cは、背面側プレート18を、装置本体に設けられた背面側フレーム22(図2参照)に対して所定の係合状態で支持するために設けられている。
A first engaging
第1係合部材18bは、感光体ドラム11の軸心(回転中心軸)に対して同軸状態になった円筒形状をしており、その直径は、感光体ドラム11の直径よりも若干小さくなっている。
第2係合部材18cは、内部の空間が水平方向に長く延びる長孔形状になった筒形状になっている。
The
The second engaging
なお、プロセスユニット10M、10Cのそれぞれは、プロセスユニット10Yと同様の構成になっており、従って、上述した背面側プレート18と同様の構成の背面側プレート18を有している。プロセスユニット10Kは、感光体ドラム11、帯電装置12およびクリーニング装置16のそれぞれが大型になっているために、背面側プレートも大きくなっているが、上述した背面側プレート18と同様に、感光体ドラム11の軸心に対して同軸状態の円筒形状をした第1係合部材18bおよび長孔形状の筒形状になった第2係合部材18cを有している。
Each of the
図2に示すように、背面側フレーム22には、各プロセスユニット10Y、10M、10C、10Kのそれぞれの背面側プレート18に設けられた第1係合部材18b内にそれぞれ挿入される4つの円筒形状の第1被係合部材22aが設けられるとともに、第2係合部材18c内それぞれに挿入される4つのピン形状の第2被係合部材22bが設けられている。
As shown in FIG. 2, the
円筒形状の第1被係合部材22aのそれぞれは、それぞれの内部に、対応する円筒形状の第1係合部材18bが挿入されることにより、挿入された第1係合部材18bと係合状態になる。この場合、第1被係合部材22aの軸心が、第1係合部材18bの軸心に対して傾いた状態になるように、第1被係合部材22aと第1係合部材18bとが嵌合される。相互に係合される第1係合部材18bおよび第1被係合部材22aは、それぞれ、第1係合機構を構成している。
Each of the cylindrical first
なお、各第1被係合部材22aの内部には、感光体ドラム11を回転駆動させるための駆動軸22cが、それぞれ設けられている。この駆動軸22cが、第1係合部材18b内を通って、感光体ドラム11と結合することにより、駆動軸22cの回転駆動力が感光体ドラム11に伝達される。
背面側フレーム22に設けられた4つのピン形状の第2被係合部材22bは、それぞれ、背面側フレーム22から水平状態で正面側方向に突出しており、それぞれが、各プロセスユニット10Y、10M、10C、10Kに設けられた各第2係合部材18cの内部に、水平方向へのスライド可能に挿入される。
Each first engaged
The four pin-shaped second engaged
各プロセスユニット10Y、10M、10C、10Kのそれぞれの背面側プレート18は、それぞれの第1係合部材18bおよび第2係合部材18cが、背面側フレーム22の第1被係合部材22aおよび第2被係合部材22bのそれぞれと係合状態になることにより、ほぼ垂直状態に保持される。この場合、第1被係合部材22aが第1係合部材18bに対して垂直方向および水平方向に傾くことが可能になっており、第2被係合部材22bが第2係合部材18cの内部に水平方向にスライド可能に係合していることから、垂直状態に支持された背面側プレート18は、第2係合部材18c内における第2被係合部材22bのスライド方向である水平方向に傾くことが可能になっている。その結果、背面側プレート18は、垂直状態を維持して、第1被係合部材22aの軸心を通る垂直軸を中心として周方向(水平方向に沿った左右方向)に微動可能になっている。
The
各プロセスユニット10Y、10M、10C、10Kのそれぞれの背面側プレート18が、背面側フレーム22に対して第1被係合部材22aの軸心を通る垂直軸を中心として周方向に移動すると、各プロセスユニット10Y、10M、10C、10Kの全体が、当該垂直軸を中心として同方向(水平方向)に移動することになる。これにより、各プロセスユニット10Y、10M、10C、10Kの正面側ブロック19も、垂直状態を保持して、第1被係合部材22aの軸心を通る垂直軸を中心とした周方向に微動することになる。
When the
なお、長孔形状の筒体に構成された第2係合部材18cと、この第2係合部材18c内に挿入される第2被係合部材22bとは、各プロセスユニット10Y、10M、10C、10Kのそれぞれの背面側プレート18を支持するために補助的に設けられている。相互に係合される第2係合部材18cおよび第2被係合部材22bは、それぞれ、第2係合機構を構成している。このような第2係合部材18cおよび第2被係合部材22bは、第1係合部材18bおよび第1被係合部材22aのみによって背面側プレート18を支持することが可能であれば、特に設ける必要はない。
Note that the
図4および図5に示すように、プロセスユニット10Yの正面側部分には、正面側ブロック19が設けられており、正面側ブロック19には、感光体ドラム11、現像装置14、クリーニング装置16および帯電装置12(図5参照)のそれぞれの正面側部分が、一体的に取り付けられている。
図6は、正面側ブロック19の正面図である。図6に示すように、正面側ブロック19の上部には、背面側プレート18における第1部分18dの上部側縁よりも上方に突出した上部突出部19aが設けられており、また、正面側ブロック19の下部には、背面側プレート18における第2部分18eの下部側縁よりも下方に突出した下部突出部19bが設けられている。
As shown in FIGS. 4 and 5, a
FIG. 6 is a front view of the
上部突出部19aには、背面側に向って水平状態で突出する支持ピン19cが設けられている。支持ピン19cは、正面側フレーム21に設けられた支持孔21b(図2参照)に嵌合することによって、プロセスユニット10Yの正面側の端部を、支持ピン19cの軸心を中心とした周方向に移動可能な状態で、正面側フレーム21に支持する。また、下部突出部19bには、正面側ブロック19を正面側の端部を、正面側フレーム21(図2参照)に対して、支持ピン19cを中心とした周方向への位置調整するための調整部材19dが設けられている。
The
支持ピン19cは、図4〜図6に示すように、感光体ドラム11の軸心(回転中心軸)を通る垂直な平面上において、感光体ドラム11の軸心に平行に設けられている。
下部突出部19bに設けられた調整部材19dは、感光体ドラム11の軸心に平行な状態で下部突出部19bを回転可能に貫通する調整軸19eと、この調整軸19eにおける下部突出部19bから背面側に突出した部分に一体的に設けられた偏心カム19fとを有している。調整軸19eの軸心は、感光体ドラム11の軸心を通る垂直な平面上において、感光体ドラム11の軸心と平行になっている。
As shown in FIGS. 4 to 6, the
An
偏心カム19fは所定の直径を有する円板形状をしており、調整軸19eが偏心カム19fに対して偏心状態になっている。
従って、上部突出部19aに設けられた支持ピン19cの中心と、下部突出部19bに設けられた調整軸19eの中心と、感光体ドラム11の軸心(回転中心軸)CLとは、垂直状態になった同一の平面上に位置していることから、図6に示すように、垂直状態になった直線上に位置している。この場合、感光体ドラム11の軸心CLから支持ピン19cまでの距離Laに対して、感光体ドラム11の軸心CLから調整軸19eまでの距離Lbが長くなっている。
The
Accordingly, the center of the
なお、プロセスユニット10M、10Cのそれぞれは、プロセスユニット10Yと同様の構成になっており、従って、上述した正面側ブロック19と同様の構成の正面側ブロック19を有している。プロセスユニット10Kは、感光体ドラム11、帯電装置12およびクリーニング装置16のそれぞれが大型になっているために、正面側ブロック19も大きくなっているが、上述したプロセスユニット10Yの正面側ブロック19と同様に、上部突出部19aに設けられた支持ピン19cと、下部突出部19bに設けられた調整部材19dとを有している。
Each of the
図2に示すように、正面側フレーム21における開口部21aの上方には、4つの支持孔21bが設けられている。各支持孔21bは、各プロセスユニット10Y、10M、10C、10Kのそれぞれの上方において、開口部21aに近接して配置されており、各プロセスユニット10Y、10M、10C、10Kの正面側ブロック19における上部突出部19aに設けられた支持ピン19cがそれぞれ挿入されるようになっている。
As shown in FIG. 2, four
各支持ピン19cは、各プロセスユニット10Y、10M、10C、10Kのそれぞれの背面側プレート18が、背面側フレーム22に支持された状態になると、正面側フレーム21におけるそれぞれの支持孔21bに回転可能な状態で挿入される。これにより、各支持ピン19cのそれぞれは、背面側フレーム22に対して回転可能に位置決めされた状態で支持される。各支持ピン19cと、それぞれが挿入される支持孔21bとは、各プロセスユニット10Y、10M、10C、10Kのそれぞれの支持機構を構成している。
Each
また、正面側フレーム21における開口部21aの下方には、4つの係合孔21cが、設けられている。なお、図6において、係合孔21cを二点鎖線で示している。各係合孔21cは、各プロセスユニット10Y、10M、10C、10Kのそれぞれの下方において、開口部21aに近接して配置されており、各プロセスユニット10Y、10M、10C、10Kの正面側ブロック19における下部突出部19bに設けられた調整部材19dの偏心カム19fがそれぞれ挿入されるようになっている。
Further, four
それぞれの係合孔21cは、正面側フレーム21に設けられた支持孔21bの中心を通る垂直線を軸心として垂直方向に沿って長く延びる長孔形状になっている(図6参照)。従って、各係合孔21cの左右のそれぞれの内側面は、垂直方向に沿った直線状に形成されている。各係合孔21c内に嵌合された円板形状の偏心カム19fは、係合孔21c内に嵌合された係合孔21cにおける左右両側の各内側面に接触した係合状態になっている。
Each
係合孔21c内に嵌合された偏心カム19fの中心は、支持孔21bの中心を通る係合孔21cの軸心上に位置することになる。この場合、偏心カム19fに対して偏心状態で一体に形成された調整軸19eの軸心は、係合孔21cの軸心(左右方向の中心)上に位置することになる。本実施形態では、係合孔21c内において、調整軸19eの軸心は、偏心カム19fの中心に対して下方に位置している。
The center of the
偏心カム19fに対して偏心状態で一体に形成された調整軸19eは、偏心カム19fを貫通して、正面側フレーム21よりも正面側に突出している。従って、調整軸19eにおける正面側フレーム21よりも正面側に突出した部分を回転操作すると、係合孔21c内に嵌合された偏心カム19fは、調整軸19eと一体となって係合孔21cの内部で回転する。
The
偏心カム19fは、係合孔21cにおける両側の内側面に接触して回転する。これにより、偏心カム19fは、係合孔21cの内部において、係合孔21cの軸心上に位置する中心位置を中心として回転し、偏心カム19fに対して偏心状態になった調整軸19eは、係合孔21cの内部において、水平方向および垂直方向にそれぞれ変位することになる。従って、調整部材19dおよび係合孔21cは、調整機構を構成している。
The
この場合、調整軸19eは、当初は、偏心カム19fの中心よりも下方において係合孔21cの軸心上に位置しており、その位置から、左右方向のいずれかに回動することになる。このために、調整軸19eの左右方向の変位量ΔXは、偏心カム19fを左右方向に回動操作した場合の回転角度をθ、偏心カム19fの半径をrとすると、ΔX=r×sinθになる。
In this case, the
偏心カム19fの回動操作によって、調整軸19eは、垂直方向にも変位することになるが、この場合の垂直方向の変位量ΔYは、ΔY=r−r×cosθになる。偏心カム19fの回転角度θが小さい場合には、sinθの値が小さく、cosθの値が大きいために、水平方向の変位量ΔXが、垂直方向の変位量ΔYに対して大きくなる。従って、偏心カム19fを微小角度だけ回動操作することにより、調整軸19eを、垂直方向よりも水平方向に対して大きく変位させることができる。
The
この場合、各係合孔21cが設けられた正面側フレーム21は、装置本体に対して固定されているために、各プロセスユニット10Y、10M、10C、10Kに取り付けられた調整軸19eが、それぞれの係合孔21cの内部において水平方向に変位すると、各プロセスユニット10Y、10M、10C、10Kの正面側ブロック19が、正面側フレーム21に対して水平方向に変位することになる。
In this case, since the
なお、それぞれの正面側ブロック19は、水平方向の変位量に対して垂直方向の変位量が小さいことから、各プロセスユニット10Y、10M、10C、10Kにおけるそれぞれの背面側プレート18は、垂直方向に沿ってはほとんど回動しない。背面側プレート18は、垂直状態を維持した状態で垂直軸を中心として周方向に微動可能になっているために、正面側ブロック19の水平方向へ変位することにより、背面側プレート18は、正面側ブロック19の変位に追従して微動することになる。
Since each
このように、正面側フレーム21に対して調整軸19eが水平方向に沿って変位すると、調整軸19eと支持ピン19cとを結ぶ直線状に軸心が位置する感光体ドラム11は、正面側の端部が、調整軸19eの変位方向と同方向に変位する。
この場合、図6に示すように、感光体ドラム11の軸心部分CLにおける正面側の端部は、支持ピン19cに対して垂直方向に距離Laだけ離れているのに対して、調整軸19eに対しては、距離Laよりも長い距離Lbだけ垂直方向に離れている。
As described above, when the
In this case, as shown in FIG. 6, the front end of the axial center portion CL of the
このために、調整軸19eの回転操作によって調整軸19eが水平方向に沿ってΔX(=r×sinθ)だけ変位すると、感光体ドラム11の軸心CLの正面側に位置する端部の水平方向の変位量Δxは、{La/(La+Lb)}×ΔXになる。このように、感光体ドラム11の軸心CLの正面側の端部の水平方向の変位量Δxは、調整軸19eの水平方向に沿った変位量ΔXに対して、La/(La+Lb)の割合だけ小さくなる。従って、感光体ドラム11の軸心における正面側の端部を水平方向にきわめて微小に変位させることができる。
Therefore, when the
このような構成の画像形成装置では、各プロセスユニット10Y、10M、10C、10Kが装置本体に装着されると、それぞれのプロセスユニット10Y、10M、10C、10Kに設けられた調整部材19dの調整軸19eは、正面側フレーム21から正面側に突出した状態になる。そして、作業者がそれぞれの調整軸19eを回転操作することによって、各プロセスユニット10Y、10M、10C、10Kの感光体ドラム11の軸心における正面側の端部を、水平方向に微小に変位させることができる。
In the image forming apparatus having such a configuration, when each of the
これにより、各プロセスユニット10Y、10M、10C、10Kのそれぞれの感光体ドラム11を、水平状態であって、中間転写ベルト41の幅方向(画像形成装置の正面側−背面側方向)に沿った状態に調整することができる。
この場合、各プロセスユニット10Y、10M、10C、10Kは、それぞれの正面側の端部が、一体となって装置本体に対して水平方向に沿って回動されるために、感光体ドラム11の周囲に配置された帯電装置12、現像装置14、クリーニング装置16のそれぞれと感光体ドラム11との距離等が変化するおそれがない。従って、感光体ドラム11に形成されるトナー画像の品質が低下するおそれがない。
As a result, the respective
In this case, each of the
なお、各プロセスユニット10Y、10M、10C、10Kのそれぞれの感光体ドラム11の軸心が水平方向に沿って傾いていることは、予め設定された所定パターンの画像を各感光体ドラム11上に形成して、それぞれの画像を中間転写ベルト41に転写した転写画像に基づいて自動的に測定される。そして、その測定結果が、操作パネルに設けられた表示装置によって表示されるようになっている。従って、作業者は、表示装置に表示された測定結果に基づいて、調整軸19eを回転操作すればよい。
Note that the axis of each
<変形例>
なお、上記の実施形態では、各プロセスユニット10Y、10M、10C、10Kにおいて、支持ピン19cおよび調整部材19dを結ぶ直線上に感光体ドラム11の軸心が位置する構成であったが、感光体ドラム11の軸心を、支持ピン19cおよび調整部材19dを結ぶ直線上に位置させる必要はない。しかし、感光体ドラム11を高精度で位置決めするには、支持ピン19cおよび調整部材19dを結ぶ直線上に感光体ドラム11の軸心が位置する構成とすることが好ましい。
<Modification>
In the above embodiment, each
また、調整部材19dとしては、上記のようなカム機構とする構成に限らず、調整軸19eを、支持ピン19cを中心とした周方向にネジ送りする構成等であってもよい。
さらに、各プロセスユニット10Y、10M、10C、10Kを、装置本体の正面側から背面側に向って水平方向にスライドさせることにより、装置本体に装着する構成であったが、装置本体の背面側から正面側に向って水平方向にスライドさせることによって、あるいは、装置本体の左側または右側から水平方向にスライドさせることによって、装置本体に装着する構成であってもよい。
Further, the
Furthermore, each
また、各プロセスユニット10Y、10M、10C、10Kにおいて、第1係合部材18bが、感光体ドラム11の軸心と同軸状態で背面側フレームに係合する構成であったが、このような構成に限らず、第1係合部材18bは、感光体ドラム11の軸心と同軸状態になっていなくてもよい。また、第1係合部材18bに対する支持ピン19cおよび調整部材19dの上下方向の位置を逆にしてもよい。
Further, in each of the
さらに、プロセスユニット10Kを他のプロセスユニット10Y、10M、10Cよりも大きくする構成としたが、全てのプロセスユニット10Y、10M、10C、10Kが同じ大きさであってもよい。
また、画像形成装置は、タンデム型カラーデジタルプリンタに限るものではなく、モノクロ画像を形成するプリンタであってもよい。この場合には、感光体ドラムを備えるプロセスユニットは1つだけ設けられることになる。また、プリンタに限らず、カラーまたはモノクロの画像を形成できる複写機、FAX、MFP(Multiple Function Peripheral)等にも適用できる。
Furthermore, although the
The image forming apparatus is not limited to a tandem color digital printer, and may be a printer that forms a monochrome image. In this case, only one process unit including the photosensitive drum is provided. Further, the present invention is not limited to a printer, and can also be applied to a copying machine, a FAX, an MFP (Multiple Function Peripheral) that can form a color or monochrome image.
本発明は、感光体を有するプロセスユニットが装置本体に対して着脱可能になった画像形成装置において、感光体が所定の状態になるようにプロセスユニットの位置を調整する技術として有用である。 The present invention is useful as a technique for adjusting the position of a process unit so that the photoconductor is in a predetermined state in an image forming apparatus in which a process unit having the photoconductor is detachable from the apparatus main body.
A 画像形成部
B 給紙部
10Y、10M、10C、10K プロセスユニット
11 感光体ドラム
12 帯電装置
14 現像装置
16 クリーニング装置
18 背面側プレート
18b 第1係合部材
18c 第2係合部材
19 正面側ブロック
19c 支持ピン
19d 調整部材
19e 調整軸
19f 偏心カム
21 正面側フレーム
21a 開口部
21b 支持孔
21c 係合孔
22 背面側フレーム
22a 第1被係合部材
22b 第2被係合部材
A Image forming unit B
Claims (5)
前記装置本体は、前記プロセスユニットを水平状態に支持するために相互に対向して配置された第1フレームおよび第2フレームを備え、前記第1フレームに前記プロセスユニットが当該装置本体内に水平状態で導入される開口部が設けられており、
前記プロセスユニットは、前記構成部としての感光体を備えており、当該感光体は、前記プロセスユニットが前記装置本体に装着されることにより前記第1フレームと前記第2フレームとの間にわたって配置されてなる、画像形成装置であって、
前記プロセスユニットの前記第2フレーム側の端部が、当該第2フレームに対して係合しており、
前記プロセスユニットの前記第1フレーム側の端部が、当該第1フレームにおける前記開口部の上方および下方のいずれか一方の位置において支持されるとともに、当該第1フレームにおける前記開口部の上方および下方の他方において、前記支持された位置を中心とした周方向への位置調整が可能になっていることを特徴とする画像形成装置。 A plurality of components for forming a toner image by electrostatic copying are provided separately for the process unit and the apparatus main body,
The apparatus main body includes a first frame and a second frame arranged to face each other to support the process unit in a horizontal state, and the process unit is in a horizontal state in the apparatus main body on the first frame. An opening to be introduced in is provided,
The process unit includes a photoconductor as the component, and the photoconductor is disposed between the first frame and the second frame by mounting the process unit on the apparatus main body. An image forming apparatus comprising:
An end of the process unit on the second frame side is engaged with the second frame,
An end of the process unit on the first frame side is supported at one of positions above and below the opening in the first frame, and above and below the opening in the first frame. On the other hand, the image forming apparatus can be adjusted in the circumferential direction around the supported position.
前記第1フレームには、前記偏心カムが回転可能に係合する係合孔が設けられており、
前記調整軸の回転操作により、前記係合孔内において当該調整軸が水平方向に変位することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 In the process unit, an adjustment shaft is rotatably provided at an end portion on the first frame side, and an eccentric cam that is eccentric with respect to the adjustment shaft is provided integrally with the adjustment shaft. ,
The first frame is provided with an engagement hole for rotatably engaging the eccentric cam,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the adjustment shaft is displaced in a horizontal direction in the engagement hole by a rotation operation of the adjustment shaft.
前記プロセスユニットの前記第2フレーム側の端部における揺動中心が、前記感光体の軸心と同軸状態になっていることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 An axis of the photoconductor is located on a straight line connecting a swing center at an end of the process unit on the first frame side and a horizontal center of the engagement hole;
The image forming apparatus according to claim 2, wherein a swing center at an end of the process unit on the second frame side is coaxial with an axis of the photoconductor.
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