JP3689552B2 - トナーフレーム、プロセスカートリッジ、及び、電子写真画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トナーフレーム及びプロセスカートリッジに関する。
【０００２】
ここで、プロセスカートリッジとは、電子写真感光体に形成された潜像を現像するための現像手段と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするものである。また、現像手段に加えて、さらに、電子写真感光体を帯電するための帯電部材及び電子写真感光体に残留する現像剤を除去するためのクリーニング部材の少なくともいずれか一つと、電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするものである。
【０００３】
また、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成するものである。そして、電子写真画像形成装置の例としては、例えば電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えばレーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置およびワードプロセッサ等が含まれる。
【０００４】
【従来の技術】
従来、電子写真複写機やレーザービームプリンタ等の電子写真画像形成装置は例えば、感光体ドラムを有している。そして、この感光体ドラムに対して、帯電、露光、現像等の公知のプロセスを順次実施し、該感光体ドラム上にトナー像を形成し、その像を転写紙等の記録媒体に転写する。その後、感光体ドラム上に残留したトナーをクリーニング器で清掃除去するといった工程が行われて、画像が形成されている。
【０００５】
このような電子写真画像形成装置においては、近年では、小型化、メンテナンスの容易化を図るためにプロセスカートリッジ方式を採用したものが普及している。このプロセスカートリッジ方式とは、感光体ドラムとこれに作用する帯電部材、現像部材、クリーニング部材等のプロセス手段を一体的にカートリッジ化し、装置本体に対してユーザ自身によって着脱自在としたものである。
【０００６】
前記のようなプロセスカートリッジにおいては、トナー枠体の長手方向の端部の長手方向に交叉する側端面にトナーを攪拌・搬送するための攪拌棒の軸受とトナーを充填するための充填開口が設けてある。
【０００７】
トナー枠体の側端面に充填開口を設けるとトナー充填時にまんべんなくトナーを充填することが容易になる。そして、この充填開口が大きいほど、トナーの充填効率がよくなる。また、撹拌棒の軸受を配置するにあたっては、種々の要因を考慮して適切な位置に配置する必要がある。
【０００８】
そして、充填開口は中心が撹拌棒の軸受とほぼ重なるように配置して内部に充填開口を略等分割するスポーク状のリブの交点に軸受を設ける構成にするのが一般的である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、攪拌部材を支持するための支持部及びトナー充填開口を適切に配置することのできるトナーフレーム、及び、プロセスカートリッジを提供することにある。
【００１０】
また、本発明の他の目的は、トナー充填効率のよいトナー充填開口を設けたにもかかわらず攪拌部材を支持するための支持部を適切な位置に配置することのできるトナーフレーム、及び、プロセスカートリッジを提供することにある。
【００１１】
また、本発明の他の目的は、電子写真画像形成装置本体に用いられるトナーフレームであって、
(a) 電子写真感光体に形成された潜像を現像するための現像部材に供給するトナーを収納するためのトナー収納部；
(b) 前記トナー収納部にトナーを充填するためのトナー充填開口、ここで、前記トナー充填開口は、前記収納部の長手方向と交差する側端部に設けられている；
(c) 前記トナー収納部に収納されたトナーを攪拌するための攪拌部材の一端部を支持するための支持部、ここで、前記支持部は、前記トナーフレームの長手方向から見て、前記トナー充填開口領域内であって前記トナー充填開口の中心からずれた位置に設けられている；
を有することを特徴とするトナーフレーム。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
主たる本発明は、電子写真画像形成装置本体に用いられるトナーフレームであって、
(a) 電子写真感光体に形成された潜像を現像するための現像部材に供給するトナーを収納するためのトナー収納部；
(b) 前記トナー収納部にトナーを充填するためのトナー充填開口、ここで、前記トナー充填開口は、前記収納部の長手方向と交差する側端部に設けられている；
(c) 前記トナー収納部に収納されたトナーを攪拌するための攪拌部材の一端部を支持するための支持部、ここで、前記支持部は、前記トナーフレームの長手方向から見て、前記トナー充填開口領域内であって前記トナー充填開口の中心からずれた位置に設けられている；
を有することを特徴とするトナーフレームである。
【００１３】
また、他の主たる本発明は、電子写真画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
(a) 電子写真感光体；
(b) 前記電子写真感光体に形成された潜像を現像するための現像部材；
(c) トナーフレーム、ここで、前記トナーフレームは、以下を有する、
・ 前記現像部材に供給するトナーを収納するためのトナー収納部；
・ 前記トナー収納部にトナーを充填するためのトナー充填開口、ここで、前記トナー充填開口は、前記トナーフレームの長手方向と交差する側端部に設けられている；
・ 前記トナー収納部に収納されたトナーを攪拌するための攪拌部材の一端部を支持している支持部、ここで、前記支持部は、前記トナーフレームの長手方向から見て、前記トナー充填開口領域内であって前記トナー充填開口の中心からずれた位置に設けられている；
を有することを特徴とするプロセスカートリッジである。
【００１４】
また、他の主たる本発明は、電子写真画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
(a) 電子写真感光体；
(b) 前記電子写真感光体に形成された潜像を現像するための現像部材；
(c) トナーフレーム、ここで、前記トナーフレームは、以下を有する、
・ 前記現像部材に供給するトナーを収納するためのトナー収納部；
・ 前記トナー収納部にトナーを充填するためのトナー充填開口、ここで、前記トナー充填開口は、前記トナーフレームの長手方向と交差する側端部に設けられている；
(d) 前記トナー充填開口に取り外し可能に設けられた封止部材、ここで、前記封止部材は、前記トナーフレームの長手方向から見て、前記トナー充填開口領域内であって前記トナー充填開口の中心からずれた位置において、前記トナー収納部に収納されたトナーを攪拌するための攪拌部材の一端部を支持している；
を有することを特徴とするプロセスカートリッジである。
【００１５】
また、他の主たる本発明は、記録媒体に画像を形成するための電子写真画像形成装置において、
(a) ▲１▼電子写真感光体；
▲２▼ 前記電子写真感光体に形成された潜像を現像するための現像部材；
▲３▼ トナーフレーム、ここで、前記トナーフレームは、以下を有する、
・ 前記現像部材に供給するトナーを収納するためのトナー収納部；
・ 前記トナー収納部にトナーを充填するためのトナー充填開口、ここで、前記トナー充填開口は、前記トナーフレームの長手方向と交差する側端部に設けられている；
・ 前記トナー収納部に収納されたトナーを攪拌するための攪拌部材の一端部を支持している支持部、ここで、前記支持部は、前記トナーフレームの長手方向から見て、前記トナー充填開口領域内であって前記トナー充填開口の中心からずれた位置に設けられている；
を有するプロセスカートリッジを前記装置本体に取り外し可能に装着するための装着手段；
(b) 前記記録媒体を搬送するための搬送手段；
を有することを特徴とする電子写真画像形成装置である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に本発明に係る実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。画像形成装置の実施の形態としてレーザービームプリンタについて説明する。以下の説明で各部材についてプロセスカートリッジの画像形成装置へ着脱する方向に交叉する水平方向を長手方向というものとする。
【００１７】
（実施の形態１）
プロセスカートリッジ及びこれを装着可能な画像形成装置について、図１乃至図１１を参照して具体的に説明する。尚、図１はプロセスカートリッジの外観説明図である。図２はプロセスカートリッジを装着した画像形成装置の構成模式説明図である。図３はプロセスカートリッジの構成模式説明図である。図４はトナー枠体の斜視図である。図５乃至図７はプロセスカートリッジの装着手段の構成説明図である。図８、図９はプロセスカートリッジの装着状態説明図である。図１０はトナー枠体の縦断面図、図１１は本発明を説明する詳細図である。
【００１８】
｛全体構成｝
ここではまず、プロセスカートリッジ及びこれを用いる画像形成装置の全体構成を説明する。
【００１９】
この電子写真画像形成装置（レーザービームプリンタ）Ａは、図２に示すように、光学系１から画像情報に基づいた情報光をドラム形状の電子写真感光体へ照射して該感光体に潜像を形成し、この潜像を現像剤（以下「トナー」という）で現像してトナー像を形成する。そして前記トナー像の形成と同期して、記録媒体２を給紙カセット３ａからピックアップローラ３ｂ及びこれに圧接する圧接部材３ｃで一枚ずつ分離給送すると共に、搬送ローラ対３ｄ、レジストローラ対３ｃ等からなる搬送手段３で搬送する。そして、プロセスカートリッジＢとしてカートリッジ化された前記電子写真感光体に形成したトナー像を転写手段としての転写ローラ４に電圧印加することによって記録媒体２に転写する。さらに、その記録媒体２を搬送ベルト３ｆによって定着手段５へと搬送する。この定着手段５は駆動ローラ５ａと、ヒータ５ｂを内蔵すると共に支持体５ｃによって回転可能に支持された筒状シートで構成した定着回転体５ｄからなり、通過する記録媒体２に熱及び圧力を印加して転写トナー像を定着する。そしてこの記録媒体２を排出ローラ対３ｇ，３ｈで搬送し、反転搬送経路を通して排出部６へと排出する。尚、この画像形成装置本体Ａは、手差しトレイ３ｉ及びローラ３ｊによって手差し給送も可能となっている。
【００２０】
｛プロセスカートリッジ｝
本実施の形態のプロセスカートリッジＢは、図３に示すように、感光層を有する電子写真感光体である感光体ドラム７を回転し、帯電手段である例えば帯電ローラ８へ電圧印加して前記感光体ドラム７の表面を一様に帯電する。そして、この帯電した感光体ドラム７に対して前記光学系１からの光像を開口部９を介して露光して潜像を形成し、該潜像を現像手段１０によって現像する。
【００２１】
前記現像手段１０は、現像剤収納容器のトナー収納部１０ａ内のトナーを送り手段である回転可能な第１送り部材１０ｂ１及び第２送り部材１０ｂ２で攪拌し乍ら送り出す。そして、固定磁石１０ｃを内蔵した現像回転体である現像ローラ１０ｄを回転させると共に、現像ブレード１０ｅによって摩擦帯電電荷を付与したトナー層を現像ローラ１０ｄの表面に形成する。さらに、そのトナーを前記潜像に応じて感光体ドラム７へ転移させることによってトナー像を形成して可視像化するものである。
【００２２】
そして転写ローラ４に前記トナー像と逆極性の電圧を印加してトナー像を記録媒体２に転写した後は、クリーニングブレード１１ａによって感光体ドラム７に残留したトナーを掻き落とす。そして、このトナーをスクイシート１１ｂによってすくい取り、廃トナー収納部１１ｃへ集めるクリーニング手段１１によって感光体ドラム７上の残留トナーを除去する。
【００２３】
感光体ドラム７の転写ローラ４との接触部はカートリッジ枠体に開口部を有し、この開口部をドラムシャッタ２８で閉じるようになっている。このドラムシャッタ２８はカートリッジ枠体を固定節とする４節連鎖機構であって、ドラムシャッタ２８はリンク部材２９と他のリンクであるアーム部材２７（図８、図９参照）によって支持されている。
【００２４】
尚、前記感光体ドラム７等の各部材はトナー現像枠体１２と、クリーニング容器であるクリーニング枠体１３とを結合して構成したカートリッジ枠体に収納してカートリッジ化され、装置本体１４に設けたカートリッジ装着手段に対して着脱可能に装着される。ここで、トナー現像枠体１２は、現像枠体１２ａ、及び、夫々のフランジ１２ｄ，１０ｆを溶着して一体的としたトナー下枠体１２ｅと蓋部材１２ｃを、トナー下枠体１２ｅ及び現像枠体１２ａの接合面１２ｆを接して溶着して一体化したものである。
【００２５】
｛プロセスカートリッジの着脱構成｝
次に前記プロセスカートリッジＢを画像形成装置本体１４に対して着脱するための構成について説明する。
【００２６】
プロセスカートリッジＢの着脱は図５に示すように、開閉部材１５を開いて行う。カートリッジ装着手段は、軸１５ａ（図２参照）を中心にして開閉部材１５を開くと図６及び図７に示すように、カートリッジ装着スペースの左右両側面に前下がりであって、下方へ膨出する湾曲形状（本実施の形態では略円弧形状）に形成したガイドレール１６が略対称に設けられている。そしてその上方にはガイド部材１７が取り付けてある。更に前記ガイドレール１６の入口側にはプロセスカートリッジＢのドラムシャッタ２８を開閉するために設けたリンク部材２９の突出部２９ｂが係合する引掛け部として第１傾斜面１６ａとこれに続いて前記第１傾斜面１６ａよりも大きな傾斜の第２傾斜面１６ｂが形成してある。
【００２７】
一方ガイドレール１６に対応してプロセスカートリッジＢの長手方向両外側面にはガイドレール１６に沿ってガイドされるガイド部が形成してある。このガイド部は、カートリッジ枠体の長手方向両外側面の略左右対称位置から突出するように構成したものであり、図１に示すように、第１ガイド部となるボス１８ａと、第２ガイド部となるリブ１８ｂを一体化して構成している。及び長手方向反対側面においても図示せざるガイド部が同様にカートリッジ枠体に設けてある。前記ボス１８ａ部は感光体ドラム７の回転軸の延長線上に位置している。リブ１８ｂは前記ボス１８ａから連続してプロセスカートリッジＢの挿入方向から見て後方にガイドレール１６の形状に合わせて下方へ膨出した湾曲形状（本実施の形態では略円弧形状）で延設している。上記構成において、プロセスカートリッジＢを装着する場合には、図８に示すように、ボス１８ａ及びリブ１８ｂをガイドレール１６に沿わせてプロセスカートリッジＢの先端を光学系１の下に潜り込ませるように挿入する。ガイドレール１６は略円弧状に形成してあると共に、その上方にあるガイド部材１７もこれに倣った形状をしており、且つリブ１８ｂも同様な略円弧状であるために、挿入するに従ってプロセスカートリッジＢは略水平になる。更にプロセスカートリッジＢを押し込むと、図９に示すように、装置本体１４に設けた突当部材１９にクリーニング枠体１３の先端の両端部付近に設けた当接面２０が当接する。次にプロセスカートリッジＢのボス１８ａがガイドレール１６の終端に形成した受け凹部１６ｃに落ち込む。これにより、感光体ドラム７の側端に固着した図示せざるドラムギアが装置本体１４側の駆動ギア２２（図７参照）と噛合し、プロセスカートリッジＢへ駆動力を伝達可能となる。尚、プロセスカートリッジＢが上記のように装着されると同時に、ドラムシャッタ２８を支持するリンク部材２９の突出部２９ｂが第１、第２の傾斜面１６ａ，１６ｂに進入を制限されてシャッタ２８を開く。
【００２８】
｛トナーの充填｝
図４に示すようにトナー下枠体１２ｅの開口部１２ｇ（図３参照）を塞ぐように、トナー下枠体１２ｅの内部側より見て開口部１２ｇの外側に設けた凹面１２ｋに長手方向に裂け易いカバーフィルム５１が貼り付けられている。このカバーフィルム５１は、凹面１２ｋにおいて、前記開口部１２ｇの４辺の縁に沿ってトナー下枠体１２ｅに貼り付けられている。このカバーフィルム５１には開口部１２ｇを開封するために、カバーフィルム５１を引き裂くためのテアテープ５２が溶着されている。そしてテアテープ５２は、開口部１２ｇの長手方向一端５２ｂで折り返されて、現像枠体１２ａのトナー下枠体１２ｅと対向する平面の長手方向の右端部に貼り付けられた、例えばフェルトのような弾性シール材（不図示）とトナー下枠体１２ｅ間を通って外部へ引き出される。このテアテープ５２の外部へ引き出された端部５２ａは手掛けとなる把手部材１２ｈを取り付けてある。この把手部材１２ｈはトナー下枠体１２ｅと一体成形されている。そしてトナー下枠体１２ｅとつながる部分を特に薄くして切り離せるようにしてあり、テアテープ５２の端部をこの把手部材１２ｈに貼り付けてある。
【００２９】
トナー下枠体１２ｅには蓋部材１２ｃを溶着した上、第１のトナー送り部材１０ｂ１を組み込んだ後に、上述のようにトナー下枠体１２ｅの開口部１２ｇをカバーフィルム５１で密閉する。この状態で、後述するトナー充填口３２からトナー下枠体１２ｅと蓋部材１２ｃ間のトナー収納部１０ａにトナーを充填する（図１２参照）。その後、現像枠体１２とトナー下枠体１２ｅの接合面１２ｆを対向してその上下の長手方向の条溝１２ｎに現像枠体１２ａの上下の突条を嵌め込んで該条溝１２ｎの底と突条の頂面を超音波溶着する。
【００３０】
プロセスカートリッジＢの使用開始に当っては、把手部材１２ｈを引くとテアテープ５２が外部へ引き出されることでカバーフィルム５１が引き裂かれて開口部ができる。そして、トナー収納部１０ａのトナーは現像枠体１２ａへ移動する。画像形成は感光体ドラム７の回転に伴って第１トナー送り部材１０ｂ１が図２、図３において時計回りに回動し、トナーを攪拌すると共に現像ローラ１０ｄへ向って送り出す。
【００３１】
第１トナー送り部材１０ｂ１は図１１に示すように撹拌棒３１ａとトナー充填口３２内の軸受３１ｂ、トナー充填口３２を略等分割するスポーク状のリブ３１ｃにより構成されている。
【００３２】
図１０に示すように撹拌棒３１ａはジャーナル３１ａ１，３１ａ３、アーム部３１ａ２、ピン部３１ａ４からなるクランクであって金属線材を折曲して作られている。なお、この金属線材の太さは１ｍｍ〜４ｍｍ、好ましくは、約２．６ｍｍである。トナー充填口３２は図１０、図１１に示すように円筒形であって、トナー下枠体１２ｅの長手方向端部の側面に設けられている。このトナー充填口３２はトナーをトナー収納部１０ａに充填後はトナーキャップ３３で密閉される。トナー充填口３２内にはリブ３１ｃが配設され、リブ３１ｃの１つに軸受３１ｂが設けられている。
【００３３】
次に上記各部材の結合関係について述べる。
【００３４】
図１０は第１送り部材１０ｂ１の回転軸心を含むトナー枠体の縦断面を模式的に示してある。図においてトナー枠体１２ｅの長手方向端部の両側にはギアカバー１２ｊ、サイドカバー１２ｍがねじ止め固定されている。トナー枠体１２ｅのギアカバー１２ｊの内側の側壁の軸受１２ｉにはギア１０ｈ１とジャーナル１０ｈを１体に有する攪拌軸が回転自在に支持されている。第１トナー送り部材１０ｂ１の撹拌棒３１ａはクランク状である。一方のジャーナル３１ａ１は上記のジャーナル１０ｈの中心穴に嵌入している。撹拌棒１０ａの上記ジャーナル３１ａ１につづくアーム部３１ａ２はジャーナル１０ｈの端面の直径をわたる溝１０ｈ２の嵌合している。第１トナー送り部材１０ｂ１の撹拌棒３１ａの他方のジャーナル３１ａ３はトナー枠体１２ｅのサイドカバー１２ｍ内側の側壁に設けた軸受３１ｂに支持されている。
【００３５】
上記ギア１０ｈ１は図示されないギア列で感光体ドラム７に固定されたドラムギア（不図示）と連結されている。従って、感光体ドラム７が図２、図３において時計方向に回転すると同方向に第１トナー送り部材１０ｂ１の撹拌棒３１ａがジャーナル３１ａ１，３１ａ３を中心に回転する。そして、アーム部３１ａ２とピン部３１ａ４によりトナー収納部１０ａ内のトナーを攪拌すると共に現像ローラ１０ｄへ向けて送る。
【００３６】
図１１は撹拌棒３１ａを支持するためのトナー充填口３２側の軸受３１ｂの配置を示す。この軸受３１ｂはトナー下枠体１２ｅと一体に設けたスポーク状のリブ３１ｃに設けられるが、この軸受３１ｂは現像ローラ１０ｄ側に偏倚して設けられる。即ち、トナー充填口３２の中心は夫々円筒形のトナー充填口３２の直径をわたるように且つ周方向を四等分割して設けたリブ３１ｃの交点３１ｃ１にあるが、この交点３１ｃ１よりも現像枠体１２ａとトナー枠体１２ｅとの接合面１２ｆに片寄り、且つ下斜めの側に軸受３１ｂを設ける。この軸受３１ｂの位置はプロセスカートリッジＢの少形化の目的に合せてアーム部３１ａ２を小さくされた撹拌棒３１ａのジャーナル３１ａ１，３１ａ３を支持する軸受１２ｉ，３１ｂを定める。そして、下枠体１２ｅの側面の形状を考慮して、可及的に大きなトナー充填口３２を下枠体１２ｅの側面に設ける。そして、前記軸受３１ｂをその開口領域内に配置する。そして、円形のトナー充填口３２の中心と軸受３１ｂの中心をとおるリブ３１ｃを設ける。この軸受３１ｂをとおるリブ３１ｃと軸受３１ｂを一体成形する。リブ３１はトナー下枠体１２ｅと一体成形である。ただし、トナー充填口３２に丁度嵌合するリングにリブ３１ｃ、軸受３１ｂを一体成形して、このリングをトナー充填口３２に嵌入固定してもよい。なお、前記トナー充填口３２の直径は、３０ｍｍ〜４０ｍｍ、好ましくは、約３４ｍｍである。
【００３７】
上述のように構成しているので、撹拌棒３１ａはトナーを攪拌し、現像ローラ１０ｄへトナーを送るための最適の位置に設けられると共に、トナー充填口３２を大きくすることができる。
【００３８】
なお、軸受３１ｂを配置するに際しては、例えばアーム部３１ａ２と、トナー下枠体１２ｅとのすき間を考慮しなければならない。このすき間が大きいと、現像ローラ１０ｄに繰りきれないでトナー下枠体１２ｅに残ってしまうトナーがふえてしまう。一方、このすき間が小さいと、製作上の誤差により、アーム部３１ａ２が回転した際に、アーム部３１ａ２がトナー下枠体１２ｅと干渉してしまう。
【００３９】
また、軸受３１ｂを配置するに際しては、第２トナー送り部材１０ｂ２との位置関係も考慮しなければならない。すなわち、第１トナー送り部材１０ｂ１が第２トナー送り部材１０ｂ２と協働して、トナーを広い領域で循環させることのできるように、軸受３１ｂを配置しなければならない。トナーが狭い領域で循環すると、何度も同じトナーばかりが、現像ブレード１０ｅにより規制されることになる。その結果、トナー同士の摩擦等により、トナー表面に付着されている電荷制御剤が剥れる等の問題が生じるおそれがある。
【００４０】
このように、軸受３１ｂを配置するに際しては、前述した１乃至複数の条件を考慮して適切な位置に配置することが好ましい。
【００４１】
ここで、図１１を参照して、トナー下枠体１２ｅの側端部１２Ｐの形状を説明する。図１１において、側端部１２Ｐの短手高さＬ１は１５ｍｍ〜２５ｍｍ好ましくは、約２０ｍｍであり、長手高さＬ２は、３７ｍｍ〜４７ｍｍ好ましくは、約４２．５ｍｍである。また、横寸法Ｌ３は、７０ｍｍ〜８０ｍｍ好ましくは、約７４．７ｍｍである。また、下側のＲ形状部分の半径は、１８ｍｍ〜２８ｍｍ好ましくは、約２３．１ｍｍであり、その中心は、軸受３１ｂの中心と略一致している。さらに、トナー充填開口３２の中心の横寸法Ｌ５は、１８ｍｍ〜２７ｍｍ好ましくは、約２２．３ｍｍであり、高さ寸法Ｌ４は１９ｍｍ〜２９ｍｍ好ましくは、約２３．７ｍｍである。また、軸受３１ｂの中心の横寸法Ｌ６は、１３ｍｍ〜２３ｍｍ好ましくは、約１７．８ｍｍであり、高さ寸法は、２２ｍｍ〜３２ｍｍ好ましくは、約２６．６ｍｍである。また、軸受３１ｂの直径ｄ１は、１ｍｍ〜４ｍｍ好ましくは、約２．６ｍｍである。
【００４２】
また、図１１でリブ３１ｃは周方向を四等配する形でトナー充填口３２に配設してある。トナーを充填する際は、トナー現像枠体１２の長手方向を上下方向として立てて、上部のトナー充填口３２からトナーの重力でトナーをトナー収納部１０ａに充填する。このとき、リブ３１ｃがトナー充填口３２の周方向を四等配してあるため、リブ３１ｃ間の開口が特に小さくなることがなく、トナーの充填が容易である。
【００４３】
なお、上述では直径をわたるリブ３１ｃは互いに直交して２本であるが軸受３１ｃを有しないリブはなくてもよい。即ち、直径をわたるリブは１本でもよい。
【００４４】
なお上述のように構成されたトナー現像枠体１２またはトナー下枠体１２ｅに蓋部材１２ｃを溶着されたトナー枠体は、図１２に示すように長手方向を上下方向にして立てて、トナー充填装置３８から定量供給されるトナーＴをトナー充填口３２を通じて充填されるものである。
【００４５】
（実施の形態２）
前述した実施の形態１ではトナー充填口１６が円筒形状の例を示したが図１２に示したようにトナー充填口３２を断面四角形状にしてもよい。この場合は充填口３２の２つの対角線となるリブ３１ｃの交点３１ｃ１よりも現像枠体１２ｂ側に撹拌棒３１ａを支持する軸受３１ｂを設ける。また、トナー充填口３２の形状を三角形、半円形状等にしてもよい。トナー充填口３２を三角形や、半円形状にした場合はこれらの図心よりも、現像ローラ１０ｄ側へ軸受３１ｂを偏倚させる。
【００４６】
（実施の形態３）
前述した実施の形態１ではトナー充填口３２内に撹拌棒を支持する攪拌軸受の例を示したが、トナー充填口内に撹拌棒を駆動させる部材を設けてもよい。
【００４７】
この実施の形態３は図１４に示すように、撹拌棒３１ａの一端部はトナー下枠体１２ｅの反駆動側側壁に回転自在の支持される。また、他端部は、トナー下枠体１２ｅの駆動側側壁に設けたトナー充填口３２に取り外し可能に圧入されたトナーキャップ３３の軸受部３３ａに回転自在に支持された攪拌軸１０ｉに支持されている（実施の形態１における撹拌棒３１ａと攪拌軸１０ｉと同様の結合関係）。
【００４８】
上記軸受部３３ａは円筒形のトナー充填口３２の中心よりも現像ローラ１０ｄ側で且つトナー下枠体１２ｅ側へ偏倚している。これによってトナー充填口３２をトナー充填を効率よく行うに必要なだけ大きくできる。
【００４９】
この実施の形態３によればトナー充填口内にリブが存在しないだけトナーの充填が容易となる。
【００５０】
尚、トナー充填口内にリブ及び軸受をトナー下枠体と一体に成形して前実施の形態と同様にしてこの軸受で攪拌軸を支持して、この軸受の軸方向の外部側に、攪拌軸がトナーキャップを挿通する部分に軸受部を設けるようにすることもできる（図示されない）。
【００５１】
〔他の実施の形態〕
上述の実施の形態１，２では軸受３１ｂをリブ３１ｃの途中に設けてある。しかし、これに限定されるものではなく、リブ３１ｃをトナー充填口３２の内周から内部へ突出させリブ３１ｃの先端に軸受３１ｂを設けてもよい。
【００５２】
以上説明したトナーフレームは、次の通りである。そして、前述したプロセスカートリッジは、このトナーフレームを用いて組み立てられている。
【００５３】
電子写真画像形成装置本体（Ａ）に用いられるトナーフレーム（例えば、トナー下枠体１２ｅ）であって、
(a) 電子写真感光体（例えば、感光体ドラム７）に形成された潜像を現像するための現像部材（例えば、現像ローラ１０ｄ）に供給するトナーを収納するためのトナー収納部（１０ａ）；
(b) 前記トナー収納部にトナーを充填するためのトナー充填開口（例えば、トナー充填口３２）、ここで、前記トナー充填開口は、前記トナー収納部の長手方向と交差する側端部（１２ｐ）に設けられている；
(c) 前記トナー収納部に収納されたトナーを攪拌するための攪拌部材（例えば、攪拌棒３１ａ）の一端部を支持するための支持部（例えば、軸受３１ｂ）、ここで、前記支持部は、前記トナーフレームの長手方向から見て、前記トナー充填開口領域内であって前記トナー充填開口の中心からずれた位置に設けられている；
を有することを特徴とするトナーフレーム。
【００５４】
前記トナー充填開口は、前記開口領域をまたがって第１リブ（例えば、３１ｃ）を有している、ここで、前記支持部は、前記第１リブに設けられている。
【００５５】
さらに、前記トナー充填開口は、前記開口領域をまたがって第２リブ（例えば、３１ｃ）を有している、ここで、前記第２リブは、前記第１リブと交差している。
【００５６】
前記第１リブと前記第２リブは、前記トナー充填開口の中心において直交している。
【００５７】
前記トナー収納部、前記トナー充填開口、前記支持部、前記第１リブ、及び、前記第２リブは、プラスチック製であって、一体成形されている。
【００５８】
前記トナー充填開口は、円形である。
【００５９】
さらに、前記トナー収納部は、前記トナー収納部に収納されたトナーが前記現像部材に供給される際に通過するための通過開口（例えば、開口部１２ｇ）を有している、そして、前記支持部は、前記トナー充填開口の中心よりも前記通過開口の側にずれた位置に設けられている。
【００６０】
前記トナー充填開口領域は、前記トナー充填開口の前記トナーフレームの長手方向における延長領域を含む。
【００６１】
さらに、前記トナー収納部は、前記長手方向において、前記トナー充填開口の設けられた側とは反対側の端部に開口（例えば、軸受１２ｉ）を有している、ここで、前記開口は、前記攪拌部材の前記一端部とは反対側の他端部を支持することができる。
【００６２】
前記支持部の中心は、前記トナー充填開口の中心から、約２mmから約１０mmずれている。
【００６３】
前記攪拌部材は、その中央部にアーム部（３１ａ２）を有する、ここで、前記アーム部は、前記攪拌部材が回動する際の半径方向へ張り出して設けられている。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば攪拌部材を支持するための支持部及びトナー充填開口を適切に配置することのできるトナーフレーム、及び、プロセスカートリッジを提供することができる。
【００６５】
また、本発明によれば、トナー充填効率のよいトナー充填開口を設けたにもかかわらず攪拌部材を支持するための支持部を適切な位置に配置することのできるトナーフレーム、及び、プロセスカートリッジを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のプロセスカートリッジの左側側面外観斜視図である。
【図２】画像形成装置、プロセスカートリッジの構成を表す縦断面図である。
【図３】プロセスカートリッジの構成を表す縦断面図である。
【図４】トナー枠体の斜視図である。
【図５】プロセスカートリッジを着脱する状態を説明する画像形成装置の斜視図である。
【図６】プロセスカートリッジを着脱をガイドする画像形成装置の右側ガイド構成の斜視図である。
【図７】プロセスカートリッジを着脱をガイドする画像形成装置の左側ガイド構成の斜視図である。
【図８】プロセスカートリッジを画像形成装置に装着する状態説明図である。
【図９】プロセスカートリッジを画像形成装置に装着する状態説明図である。
【図１０】トナー枠体の長手方向に沿う縦断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態１に係るトナー充填口の構成を説明する正面図である。
【図１２】本発明の実施の形態２に係るトナー充填口の構成を説明する正面図である。
【図１３】トナー枠体へトナーを充填する方法を示す略縦断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態３に係るトナー充填口の構成を説明する正面図である。
【符号の説明】
Ａ 画像形成装置本体
Ｂ プロセスカートリッジ
１ 光学系
２ 記録媒体
３ 搬送手段
３ａ 給紙カセット
３ｂ ピックアップ
３ｃ 圧接部材
３ｄ 搬送ローラ対
３ｅ レジストローラ対
３ｆ 搬送ベルト
３ｇ，３ｈ 排出ローラ
３ｉ 手差しトレイ
３ｊ ローラ
４ 転写ローラ
５ 定着手段
５ａ 駆動ローラ
５ｂ ヒータ
５ｃ 支持体
５ｄ 定着回転体
６ 排出部
７ 感光体ドラム
８ 帯電ローラ
９ 露光開口部
１０ 現像手段
１０ａ トナー収納部
１０ｂ１，１０ｂ２ トナー送り部材
１０ｃ 固定磁石
１０ｄ 現像ローラ
１０ｅ 現像ブレード
１０ｆ フランジ
１０ｈ ジャーナル
１０ｈ１ ギア
１０ｈ２ 溝
１０ｉ 攪拌軸
１１ クリーニング手段
１１ａ クリーニングブレード
１１ｂ スクイシート
１１ｃ 廃トナー収納部
１２ トナー現像枠体
１２ａ 現像枠体
１２ｃ 蓋部材
１２ｄ フランジ
１２ｅ トナー下枠体
１２ｆ 接合面
１２ｇ 開口部
１２ｈ 把手部材
１２ｉ 軸受
１２ｊ ギアカバー
１２ｋ 凹面
１２ｍ サイドカバー
１２ｎ 条溝
１２ｐ 側端部
１３ クリーニング枠体
１４ 装置本体
１５ 開閉部材
１５ａ 軸
１６ ガイドレール
１６ａ 第１傾斜面
１６ｂ 第２傾斜面
１６ｃ 受け凹部
１７ ガイド部材
１８ａ ボス
１８ｂ リブ
１９ 突当部材
２０ 当接面
２２ 駆動ギア
２７ アーム部
２８ ドラムシャッタ
２９ リンク部材
２９ｂ 突出部
３１ａ 撹拌棒
３１ａ１，３１ａ３ ジャーナル
３１ａ２ アーム部
３１ａ４ ピン部
３１ｂ 軸受
３１ｃ リブ
３１ｃ１ 交点
３２ トナー充填口
３３ トナーキャップ
３３ａ 軸封部
５１ カバーフィルム
５２ テアテープ
５２ａ 端部
５２ｂ 一端
【発明の属する技術分野】
本発明は、トナーフレーム及びプロセスカートリッジに関する。
【０００２】
ここで、プロセスカートリッジとは、電子写真感光体に形成された潜像を現像するための現像手段と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするものである。また、現像手段に加えて、さらに、電子写真感光体を帯電するための帯電部材及び電子写真感光体に残留する現像剤を除去するためのクリーニング部材の少なくともいずれか一つと、電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするものである。
【０００３】
また、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成するものである。そして、電子写真画像形成装置の例としては、例えば電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えばレーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置およびワードプロセッサ等が含まれる。
【０００４】
【従来の技術】
従来、電子写真複写機やレーザービームプリンタ等の電子写真画像形成装置は例えば、感光体ドラムを有している。そして、この感光体ドラムに対して、帯電、露光、現像等の公知のプロセスを順次実施し、該感光体ドラム上にトナー像を形成し、その像を転写紙等の記録媒体に転写する。その後、感光体ドラム上に残留したトナーをクリーニング器で清掃除去するといった工程が行われて、画像が形成されている。
【０００５】
このような電子写真画像形成装置においては、近年では、小型化、メンテナンスの容易化を図るためにプロセスカートリッジ方式を採用したものが普及している。このプロセスカートリッジ方式とは、感光体ドラムとこれに作用する帯電部材、現像部材、クリーニング部材等のプロセス手段を一体的にカートリッジ化し、装置本体に対してユーザ自身によって着脱自在としたものである。
【０００６】
前記のようなプロセスカートリッジにおいては、トナー枠体の長手方向の端部の長手方向に交叉する側端面にトナーを攪拌・搬送するための攪拌棒の軸受とトナーを充填するための充填開口が設けてある。
【０００７】
トナー枠体の側端面に充填開口を設けるとトナー充填時にまんべんなくトナーを充填することが容易になる。そして、この充填開口が大きいほど、トナーの充填効率がよくなる。また、撹拌棒の軸受を配置するにあたっては、種々の要因を考慮して適切な位置に配置する必要がある。
【０００８】
そして、充填開口は中心が撹拌棒の軸受とほぼ重なるように配置して内部に充填開口を略等分割するスポーク状のリブの交点に軸受を設ける構成にするのが一般的である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、攪拌部材を支持するための支持部及びトナー充填開口を適切に配置することのできるトナーフレーム、及び、プロセスカートリッジを提供することにある。
【００１０】
また、本発明の他の目的は、トナー充填効率のよいトナー充填開口を設けたにもかかわらず攪拌部材を支持するための支持部を適切な位置に配置することのできるトナーフレーム、及び、プロセスカートリッジを提供することにある。
【００１１】
また、本発明の他の目的は、電子写真画像形成装置本体に用いられるトナーフレームであって、
(a) 電子写真感光体に形成された潜像を現像するための現像部材に供給するトナーを収納するためのトナー収納部；
(b) 前記トナー収納部にトナーを充填するためのトナー充填開口、ここで、前記トナー充填開口は、前記収納部の長手方向と交差する側端部に設けられている；
(c) 前記トナー収納部に収納されたトナーを攪拌するための攪拌部材の一端部を支持するための支持部、ここで、前記支持部は、前記トナーフレームの長手方向から見て、前記トナー充填開口領域内であって前記トナー充填開口の中心からずれた位置に設けられている；
を有することを特徴とするトナーフレーム。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
主たる本発明は、電子写真画像形成装置本体に用いられるトナーフレームであって、
(a) 電子写真感光体に形成された潜像を現像するための現像部材に供給するトナーを収納するためのトナー収納部；
(b) 前記トナー収納部にトナーを充填するためのトナー充填開口、ここで、前記トナー充填開口は、前記収納部の長手方向と交差する側端部に設けられている；
(c) 前記トナー収納部に収納されたトナーを攪拌するための攪拌部材の一端部を支持するための支持部、ここで、前記支持部は、前記トナーフレームの長手方向から見て、前記トナー充填開口領域内であって前記トナー充填開口の中心からずれた位置に設けられている；
を有することを特徴とするトナーフレームである。
【００１３】
また、他の主たる本発明は、電子写真画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
(a) 電子写真感光体；
(b) 前記電子写真感光体に形成された潜像を現像するための現像部材；
(c) トナーフレーム、ここで、前記トナーフレームは、以下を有する、
・ 前記現像部材に供給するトナーを収納するためのトナー収納部；
・ 前記トナー収納部にトナーを充填するためのトナー充填開口、ここで、前記トナー充填開口は、前記トナーフレームの長手方向と交差する側端部に設けられている；
・ 前記トナー収納部に収納されたトナーを攪拌するための攪拌部材の一端部を支持している支持部、ここで、前記支持部は、前記トナーフレームの長手方向から見て、前記トナー充填開口領域内であって前記トナー充填開口の中心からずれた位置に設けられている；
を有することを特徴とするプロセスカートリッジである。
【００１４】
また、他の主たる本発明は、電子写真画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
(a) 電子写真感光体；
(b) 前記電子写真感光体に形成された潜像を現像するための現像部材；
(c) トナーフレーム、ここで、前記トナーフレームは、以下を有する、
・ 前記現像部材に供給するトナーを収納するためのトナー収納部；
・ 前記トナー収納部にトナーを充填するためのトナー充填開口、ここで、前記トナー充填開口は、前記トナーフレームの長手方向と交差する側端部に設けられている；
(d) 前記トナー充填開口に取り外し可能に設けられた封止部材、ここで、前記封止部材は、前記トナーフレームの長手方向から見て、前記トナー充填開口領域内であって前記トナー充填開口の中心からずれた位置において、前記トナー収納部に収納されたトナーを攪拌するための攪拌部材の一端部を支持している；
を有することを特徴とするプロセスカートリッジである。
【００１５】
また、他の主たる本発明は、記録媒体に画像を形成するための電子写真画像形成装置において、
(a) ▲１▼電子写真感光体；
▲２▼ 前記電子写真感光体に形成された潜像を現像するための現像部材；
▲３▼ トナーフレーム、ここで、前記トナーフレームは、以下を有する、
・ 前記現像部材に供給するトナーを収納するためのトナー収納部；
・ 前記トナー収納部にトナーを充填するためのトナー充填開口、ここで、前記トナー充填開口は、前記トナーフレームの長手方向と交差する側端部に設けられている；
・ 前記トナー収納部に収納されたトナーを攪拌するための攪拌部材の一端部を支持している支持部、ここで、前記支持部は、前記トナーフレームの長手方向から見て、前記トナー充填開口領域内であって前記トナー充填開口の中心からずれた位置に設けられている；
を有するプロセスカートリッジを前記装置本体に取り外し可能に装着するための装着手段；
(b) 前記記録媒体を搬送するための搬送手段；
を有することを特徴とする電子写真画像形成装置である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に本発明に係る実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。画像形成装置の実施の形態としてレーザービームプリンタについて説明する。以下の説明で各部材についてプロセスカートリッジの画像形成装置へ着脱する方向に交叉する水平方向を長手方向というものとする。
【００１７】
（実施の形態１）
プロセスカートリッジ及びこれを装着可能な画像形成装置について、図１乃至図１１を参照して具体的に説明する。尚、図１はプロセスカートリッジの外観説明図である。図２はプロセスカートリッジを装着した画像形成装置の構成模式説明図である。図３はプロセスカートリッジの構成模式説明図である。図４はトナー枠体の斜視図である。図５乃至図７はプロセスカートリッジの装着手段の構成説明図である。図８、図９はプロセスカートリッジの装着状態説明図である。図１０はトナー枠体の縦断面図、図１１は本発明を説明する詳細図である。
【００１８】
｛全体構成｝
ここではまず、プロセスカートリッジ及びこれを用いる画像形成装置の全体構成を説明する。
【００１９】
この電子写真画像形成装置（レーザービームプリンタ）Ａは、図２に示すように、光学系１から画像情報に基づいた情報光をドラム形状の電子写真感光体へ照射して該感光体に潜像を形成し、この潜像を現像剤（以下「トナー」という）で現像してトナー像を形成する。そして前記トナー像の形成と同期して、記録媒体２を給紙カセット３ａからピックアップローラ３ｂ及びこれに圧接する圧接部材３ｃで一枚ずつ分離給送すると共に、搬送ローラ対３ｄ、レジストローラ対３ｃ等からなる搬送手段３で搬送する。そして、プロセスカートリッジＢとしてカートリッジ化された前記電子写真感光体に形成したトナー像を転写手段としての転写ローラ４に電圧印加することによって記録媒体２に転写する。さらに、その記録媒体２を搬送ベルト３ｆによって定着手段５へと搬送する。この定着手段５は駆動ローラ５ａと、ヒータ５ｂを内蔵すると共に支持体５ｃによって回転可能に支持された筒状シートで構成した定着回転体５ｄからなり、通過する記録媒体２に熱及び圧力を印加して転写トナー像を定着する。そしてこの記録媒体２を排出ローラ対３ｇ，３ｈで搬送し、反転搬送経路を通して排出部６へと排出する。尚、この画像形成装置本体Ａは、手差しトレイ３ｉ及びローラ３ｊによって手差し給送も可能となっている。
【００２０】
｛プロセスカートリッジ｝
本実施の形態のプロセスカートリッジＢは、図３に示すように、感光層を有する電子写真感光体である感光体ドラム７を回転し、帯電手段である例えば帯電ローラ８へ電圧印加して前記感光体ドラム７の表面を一様に帯電する。そして、この帯電した感光体ドラム７に対して前記光学系１からの光像を開口部９を介して露光して潜像を形成し、該潜像を現像手段１０によって現像する。
【００２１】
前記現像手段１０は、現像剤収納容器のトナー収納部１０ａ内のトナーを送り手段である回転可能な第１送り部材１０ｂ１及び第２送り部材１０ｂ２で攪拌し乍ら送り出す。そして、固定磁石１０ｃを内蔵した現像回転体である現像ローラ１０ｄを回転させると共に、現像ブレード１０ｅによって摩擦帯電電荷を付与したトナー層を現像ローラ１０ｄの表面に形成する。さらに、そのトナーを前記潜像に応じて感光体ドラム７へ転移させることによってトナー像を形成して可視像化するものである。
【００２２】
そして転写ローラ４に前記トナー像と逆極性の電圧を印加してトナー像を記録媒体２に転写した後は、クリーニングブレード１１ａによって感光体ドラム７に残留したトナーを掻き落とす。そして、このトナーをスクイシート１１ｂによってすくい取り、廃トナー収納部１１ｃへ集めるクリーニング手段１１によって感光体ドラム７上の残留トナーを除去する。
【００２３】
感光体ドラム７の転写ローラ４との接触部はカートリッジ枠体に開口部を有し、この開口部をドラムシャッタ２８で閉じるようになっている。このドラムシャッタ２８はカートリッジ枠体を固定節とする４節連鎖機構であって、ドラムシャッタ２８はリンク部材２９と他のリンクであるアーム部材２７（図８、図９参照）によって支持されている。
【００２４】
尚、前記感光体ドラム７等の各部材はトナー現像枠体１２と、クリーニング容器であるクリーニング枠体１３とを結合して構成したカートリッジ枠体に収納してカートリッジ化され、装置本体１４に設けたカートリッジ装着手段に対して着脱可能に装着される。ここで、トナー現像枠体１２は、現像枠体１２ａ、及び、夫々のフランジ１２ｄ，１０ｆを溶着して一体的としたトナー下枠体１２ｅと蓋部材１２ｃを、トナー下枠体１２ｅ及び現像枠体１２ａの接合面１２ｆを接して溶着して一体化したものである。
【００２５】
｛プロセスカートリッジの着脱構成｝
次に前記プロセスカートリッジＢを画像形成装置本体１４に対して着脱するための構成について説明する。
【００２６】
プロセスカートリッジＢの着脱は図５に示すように、開閉部材１５を開いて行う。カートリッジ装着手段は、軸１５ａ（図２参照）を中心にして開閉部材１５を開くと図６及び図７に示すように、カートリッジ装着スペースの左右両側面に前下がりであって、下方へ膨出する湾曲形状（本実施の形態では略円弧形状）に形成したガイドレール１６が略対称に設けられている。そしてその上方にはガイド部材１７が取り付けてある。更に前記ガイドレール１６の入口側にはプロセスカートリッジＢのドラムシャッタ２８を開閉するために設けたリンク部材２９の突出部２９ｂが係合する引掛け部として第１傾斜面１６ａとこれに続いて前記第１傾斜面１６ａよりも大きな傾斜の第２傾斜面１６ｂが形成してある。
【００２７】
一方ガイドレール１６に対応してプロセスカートリッジＢの長手方向両外側面にはガイドレール１６に沿ってガイドされるガイド部が形成してある。このガイド部は、カートリッジ枠体の長手方向両外側面の略左右対称位置から突出するように構成したものであり、図１に示すように、第１ガイド部となるボス１８ａと、第２ガイド部となるリブ１８ｂを一体化して構成している。及び長手方向反対側面においても図示せざるガイド部が同様にカートリッジ枠体に設けてある。前記ボス１８ａ部は感光体ドラム７の回転軸の延長線上に位置している。リブ１８ｂは前記ボス１８ａから連続してプロセスカートリッジＢの挿入方向から見て後方にガイドレール１６の形状に合わせて下方へ膨出した湾曲形状（本実施の形態では略円弧形状）で延設している。上記構成において、プロセスカートリッジＢを装着する場合には、図８に示すように、ボス１８ａ及びリブ１８ｂをガイドレール１６に沿わせてプロセスカートリッジＢの先端を光学系１の下に潜り込ませるように挿入する。ガイドレール１６は略円弧状に形成してあると共に、その上方にあるガイド部材１７もこれに倣った形状をしており、且つリブ１８ｂも同様な略円弧状であるために、挿入するに従ってプロセスカートリッジＢは略水平になる。更にプロセスカートリッジＢを押し込むと、図９に示すように、装置本体１４に設けた突当部材１９にクリーニング枠体１３の先端の両端部付近に設けた当接面２０が当接する。次にプロセスカートリッジＢのボス１８ａがガイドレール１６の終端に形成した受け凹部１６ｃに落ち込む。これにより、感光体ドラム７の側端に固着した図示せざるドラムギアが装置本体１４側の駆動ギア２２（図７参照）と噛合し、プロセスカートリッジＢへ駆動力を伝達可能となる。尚、プロセスカートリッジＢが上記のように装着されると同時に、ドラムシャッタ２８を支持するリンク部材２９の突出部２９ｂが第１、第２の傾斜面１６ａ，１６ｂに進入を制限されてシャッタ２８を開く。
【００２８】
｛トナーの充填｝
図４に示すようにトナー下枠体１２ｅの開口部１２ｇ（図３参照）を塞ぐように、トナー下枠体１２ｅの内部側より見て開口部１２ｇの外側に設けた凹面１２ｋに長手方向に裂け易いカバーフィルム５１が貼り付けられている。このカバーフィルム５１は、凹面１２ｋにおいて、前記開口部１２ｇの４辺の縁に沿ってトナー下枠体１２ｅに貼り付けられている。このカバーフィルム５１には開口部１２ｇを開封するために、カバーフィルム５１を引き裂くためのテアテープ５２が溶着されている。そしてテアテープ５２は、開口部１２ｇの長手方向一端５２ｂで折り返されて、現像枠体１２ａのトナー下枠体１２ｅと対向する平面の長手方向の右端部に貼り付けられた、例えばフェルトのような弾性シール材（不図示）とトナー下枠体１２ｅ間を通って外部へ引き出される。このテアテープ５２の外部へ引き出された端部５２ａは手掛けとなる把手部材１２ｈを取り付けてある。この把手部材１２ｈはトナー下枠体１２ｅと一体成形されている。そしてトナー下枠体１２ｅとつながる部分を特に薄くして切り離せるようにしてあり、テアテープ５２の端部をこの把手部材１２ｈに貼り付けてある。
【００２９】
トナー下枠体１２ｅには蓋部材１２ｃを溶着した上、第１のトナー送り部材１０ｂ１を組み込んだ後に、上述のようにトナー下枠体１２ｅの開口部１２ｇをカバーフィルム５１で密閉する。この状態で、後述するトナー充填口３２からトナー下枠体１２ｅと蓋部材１２ｃ間のトナー収納部１０ａにトナーを充填する（図１２参照）。その後、現像枠体１２とトナー下枠体１２ｅの接合面１２ｆを対向してその上下の長手方向の条溝１２ｎに現像枠体１２ａの上下の突条を嵌め込んで該条溝１２ｎの底と突条の頂面を超音波溶着する。
【００３０】
プロセスカートリッジＢの使用開始に当っては、把手部材１２ｈを引くとテアテープ５２が外部へ引き出されることでカバーフィルム５１が引き裂かれて開口部ができる。そして、トナー収納部１０ａのトナーは現像枠体１２ａへ移動する。画像形成は感光体ドラム７の回転に伴って第１トナー送り部材１０ｂ１が図２、図３において時計回りに回動し、トナーを攪拌すると共に現像ローラ１０ｄへ向って送り出す。
【００３１】
第１トナー送り部材１０ｂ１は図１１に示すように撹拌棒３１ａとトナー充填口３２内の軸受３１ｂ、トナー充填口３２を略等分割するスポーク状のリブ３１ｃにより構成されている。
【００３２】
図１０に示すように撹拌棒３１ａはジャーナル３１ａ１，３１ａ３、アーム部３１ａ２、ピン部３１ａ４からなるクランクであって金属線材を折曲して作られている。なお、この金属線材の太さは１ｍｍ〜４ｍｍ、好ましくは、約２．６ｍｍである。トナー充填口３２は図１０、図１１に示すように円筒形であって、トナー下枠体１２ｅの長手方向端部の側面に設けられている。このトナー充填口３２はトナーをトナー収納部１０ａに充填後はトナーキャップ３３で密閉される。トナー充填口３２内にはリブ３１ｃが配設され、リブ３１ｃの１つに軸受３１ｂが設けられている。
【００３３】
次に上記各部材の結合関係について述べる。
【００３４】
図１０は第１送り部材１０ｂ１の回転軸心を含むトナー枠体の縦断面を模式的に示してある。図においてトナー枠体１２ｅの長手方向端部の両側にはギアカバー１２ｊ、サイドカバー１２ｍがねじ止め固定されている。トナー枠体１２ｅのギアカバー１２ｊの内側の側壁の軸受１２ｉにはギア１０ｈ１とジャーナル１０ｈを１体に有する攪拌軸が回転自在に支持されている。第１トナー送り部材１０ｂ１の撹拌棒３１ａはクランク状である。一方のジャーナル３１ａ１は上記のジャーナル１０ｈの中心穴に嵌入している。撹拌棒１０ａの上記ジャーナル３１ａ１につづくアーム部３１ａ２はジャーナル１０ｈの端面の直径をわたる溝１０ｈ２の嵌合している。第１トナー送り部材１０ｂ１の撹拌棒３１ａの他方のジャーナル３１ａ３はトナー枠体１２ｅのサイドカバー１２ｍ内側の側壁に設けた軸受３１ｂに支持されている。
【００３５】
上記ギア１０ｈ１は図示されないギア列で感光体ドラム７に固定されたドラムギア（不図示）と連結されている。従って、感光体ドラム７が図２、図３において時計方向に回転すると同方向に第１トナー送り部材１０ｂ１の撹拌棒３１ａがジャーナル３１ａ１，３１ａ３を中心に回転する。そして、アーム部３１ａ２とピン部３１ａ４によりトナー収納部１０ａ内のトナーを攪拌すると共に現像ローラ１０ｄへ向けて送る。
【００３６】
図１１は撹拌棒３１ａを支持するためのトナー充填口３２側の軸受３１ｂの配置を示す。この軸受３１ｂはトナー下枠体１２ｅと一体に設けたスポーク状のリブ３１ｃに設けられるが、この軸受３１ｂは現像ローラ１０ｄ側に偏倚して設けられる。即ち、トナー充填口３２の中心は夫々円筒形のトナー充填口３２の直径をわたるように且つ周方向を四等分割して設けたリブ３１ｃの交点３１ｃ１にあるが、この交点３１ｃ１よりも現像枠体１２ａとトナー枠体１２ｅとの接合面１２ｆに片寄り、且つ下斜めの側に軸受３１ｂを設ける。この軸受３１ｂの位置はプロセスカートリッジＢの少形化の目的に合せてアーム部３１ａ２を小さくされた撹拌棒３１ａのジャーナル３１ａ１，３１ａ３を支持する軸受１２ｉ，３１ｂを定める。そして、下枠体１２ｅの側面の形状を考慮して、可及的に大きなトナー充填口３２を下枠体１２ｅの側面に設ける。そして、前記軸受３１ｂをその開口領域内に配置する。そして、円形のトナー充填口３２の中心と軸受３１ｂの中心をとおるリブ３１ｃを設ける。この軸受３１ｂをとおるリブ３１ｃと軸受３１ｂを一体成形する。リブ３１はトナー下枠体１２ｅと一体成形である。ただし、トナー充填口３２に丁度嵌合するリングにリブ３１ｃ、軸受３１ｂを一体成形して、このリングをトナー充填口３２に嵌入固定してもよい。なお、前記トナー充填口３２の直径は、３０ｍｍ〜４０ｍｍ、好ましくは、約３４ｍｍである。
【００３７】
上述のように構成しているので、撹拌棒３１ａはトナーを攪拌し、現像ローラ１０ｄへトナーを送るための最適の位置に設けられると共に、トナー充填口３２を大きくすることができる。
【００３８】
なお、軸受３１ｂを配置するに際しては、例えばアーム部３１ａ２と、トナー下枠体１２ｅとのすき間を考慮しなければならない。このすき間が大きいと、現像ローラ１０ｄに繰りきれないでトナー下枠体１２ｅに残ってしまうトナーがふえてしまう。一方、このすき間が小さいと、製作上の誤差により、アーム部３１ａ２が回転した際に、アーム部３１ａ２がトナー下枠体１２ｅと干渉してしまう。
【００３９】
また、軸受３１ｂを配置するに際しては、第２トナー送り部材１０ｂ２との位置関係も考慮しなければならない。すなわち、第１トナー送り部材１０ｂ１が第２トナー送り部材１０ｂ２と協働して、トナーを広い領域で循環させることのできるように、軸受３１ｂを配置しなければならない。トナーが狭い領域で循環すると、何度も同じトナーばかりが、現像ブレード１０ｅにより規制されることになる。その結果、トナー同士の摩擦等により、トナー表面に付着されている電荷制御剤が剥れる等の問題が生じるおそれがある。
【００４０】
このように、軸受３１ｂを配置するに際しては、前述した１乃至複数の条件を考慮して適切な位置に配置することが好ましい。
【００４１】
ここで、図１１を参照して、トナー下枠体１２ｅの側端部１２Ｐの形状を説明する。図１１において、側端部１２Ｐの短手高さＬ１は１５ｍｍ〜２５ｍｍ好ましくは、約２０ｍｍであり、長手高さＬ２は、３７ｍｍ〜４７ｍｍ好ましくは、約４２．５ｍｍである。また、横寸法Ｌ３は、７０ｍｍ〜８０ｍｍ好ましくは、約７４．７ｍｍである。また、下側のＲ形状部分の半径は、１８ｍｍ〜２８ｍｍ好ましくは、約２３．１ｍｍであり、その中心は、軸受３１ｂの中心と略一致している。さらに、トナー充填開口３２の中心の横寸法Ｌ５は、１８ｍｍ〜２７ｍｍ好ましくは、約２２．３ｍｍであり、高さ寸法Ｌ４は１９ｍｍ〜２９ｍｍ好ましくは、約２３．７ｍｍである。また、軸受３１ｂの中心の横寸法Ｌ６は、１３ｍｍ〜２３ｍｍ好ましくは、約１７．８ｍｍであり、高さ寸法は、２２ｍｍ〜３２ｍｍ好ましくは、約２６．６ｍｍである。また、軸受３１ｂの直径ｄ１は、１ｍｍ〜４ｍｍ好ましくは、約２．６ｍｍである。
【００４２】
また、図１１でリブ３１ｃは周方向を四等配する形でトナー充填口３２に配設してある。トナーを充填する際は、トナー現像枠体１２の長手方向を上下方向として立てて、上部のトナー充填口３２からトナーの重力でトナーをトナー収納部１０ａに充填する。このとき、リブ３１ｃがトナー充填口３２の周方向を四等配してあるため、リブ３１ｃ間の開口が特に小さくなることがなく、トナーの充填が容易である。
【００４３】
なお、上述では直径をわたるリブ３１ｃは互いに直交して２本であるが軸受３１ｃを有しないリブはなくてもよい。即ち、直径をわたるリブは１本でもよい。
【００４４】
なお上述のように構成されたトナー現像枠体１２またはトナー下枠体１２ｅに蓋部材１２ｃを溶着されたトナー枠体は、図１２に示すように長手方向を上下方向にして立てて、トナー充填装置３８から定量供給されるトナーＴをトナー充填口３２を通じて充填されるものである。
【００４５】
（実施の形態２）
前述した実施の形態１ではトナー充填口１６が円筒形状の例を示したが図１２に示したようにトナー充填口３２を断面四角形状にしてもよい。この場合は充填口３２の２つの対角線となるリブ３１ｃの交点３１ｃ１よりも現像枠体１２ｂ側に撹拌棒３１ａを支持する軸受３１ｂを設ける。また、トナー充填口３２の形状を三角形、半円形状等にしてもよい。トナー充填口３２を三角形や、半円形状にした場合はこれらの図心よりも、現像ローラ１０ｄ側へ軸受３１ｂを偏倚させる。
【００４６】
（実施の形態３）
前述した実施の形態１ではトナー充填口３２内に撹拌棒を支持する攪拌軸受の例を示したが、トナー充填口内に撹拌棒を駆動させる部材を設けてもよい。
【００４７】
この実施の形態３は図１４に示すように、撹拌棒３１ａの一端部はトナー下枠体１２ｅの反駆動側側壁に回転自在の支持される。また、他端部は、トナー下枠体１２ｅの駆動側側壁に設けたトナー充填口３２に取り外し可能に圧入されたトナーキャップ３３の軸受部３３ａに回転自在に支持された攪拌軸１０ｉに支持されている（実施の形態１における撹拌棒３１ａと攪拌軸１０ｉと同様の結合関係）。
【００４８】
上記軸受部３３ａは円筒形のトナー充填口３２の中心よりも現像ローラ１０ｄ側で且つトナー下枠体１２ｅ側へ偏倚している。これによってトナー充填口３２をトナー充填を効率よく行うに必要なだけ大きくできる。
【００４９】
この実施の形態３によればトナー充填口内にリブが存在しないだけトナーの充填が容易となる。
【００５０】
尚、トナー充填口内にリブ及び軸受をトナー下枠体と一体に成形して前実施の形態と同様にしてこの軸受で攪拌軸を支持して、この軸受の軸方向の外部側に、攪拌軸がトナーキャップを挿通する部分に軸受部を設けるようにすることもできる（図示されない）。
【００５１】
〔他の実施の形態〕
上述の実施の形態１，２では軸受３１ｂをリブ３１ｃの途中に設けてある。しかし、これに限定されるものではなく、リブ３１ｃをトナー充填口３２の内周から内部へ突出させリブ３１ｃの先端に軸受３１ｂを設けてもよい。
【００５２】
以上説明したトナーフレームは、次の通りである。そして、前述したプロセスカートリッジは、このトナーフレームを用いて組み立てられている。
【００５３】
電子写真画像形成装置本体（Ａ）に用いられるトナーフレーム（例えば、トナー下枠体１２ｅ）であって、
(a) 電子写真感光体（例えば、感光体ドラム７）に形成された潜像を現像するための現像部材（例えば、現像ローラ１０ｄ）に供給するトナーを収納するためのトナー収納部（１０ａ）；
(b) 前記トナー収納部にトナーを充填するためのトナー充填開口（例えば、トナー充填口３２）、ここで、前記トナー充填開口は、前記トナー収納部の長手方向と交差する側端部（１２ｐ）に設けられている；
(c) 前記トナー収納部に収納されたトナーを攪拌するための攪拌部材（例えば、攪拌棒３１ａ）の一端部を支持するための支持部（例えば、軸受３１ｂ）、ここで、前記支持部は、前記トナーフレームの長手方向から見て、前記トナー充填開口領域内であって前記トナー充填開口の中心からずれた位置に設けられている；
を有することを特徴とするトナーフレーム。
【００５４】
前記トナー充填開口は、前記開口領域をまたがって第１リブ（例えば、３１ｃ）を有している、ここで、前記支持部は、前記第１リブに設けられている。
【００５５】
さらに、前記トナー充填開口は、前記開口領域をまたがって第２リブ（例えば、３１ｃ）を有している、ここで、前記第２リブは、前記第１リブと交差している。
【００５６】
前記第１リブと前記第２リブは、前記トナー充填開口の中心において直交している。
【００５７】
前記トナー収納部、前記トナー充填開口、前記支持部、前記第１リブ、及び、前記第２リブは、プラスチック製であって、一体成形されている。
【００５８】
前記トナー充填開口は、円形である。
【００５９】
さらに、前記トナー収納部は、前記トナー収納部に収納されたトナーが前記現像部材に供給される際に通過するための通過開口（例えば、開口部１２ｇ）を有している、そして、前記支持部は、前記トナー充填開口の中心よりも前記通過開口の側にずれた位置に設けられている。
【００６０】
前記トナー充填開口領域は、前記トナー充填開口の前記トナーフレームの長手方向における延長領域を含む。
【００６１】
さらに、前記トナー収納部は、前記長手方向において、前記トナー充填開口の設けられた側とは反対側の端部に開口（例えば、軸受１２ｉ）を有している、ここで、前記開口は、前記攪拌部材の前記一端部とは反対側の他端部を支持することができる。
【００６２】
前記支持部の中心は、前記トナー充填開口の中心から、約２mmから約１０mmずれている。
【００６３】
前記攪拌部材は、その中央部にアーム部（３１ａ２）を有する、ここで、前記アーム部は、前記攪拌部材が回動する際の半径方向へ張り出して設けられている。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば攪拌部材を支持するための支持部及びトナー充填開口を適切に配置することのできるトナーフレーム、及び、プロセスカートリッジを提供することができる。
【００６５】
また、本発明によれば、トナー充填効率のよいトナー充填開口を設けたにもかかわらず攪拌部材を支持するための支持部を適切な位置に配置することのできるトナーフレーム、及び、プロセスカートリッジを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のプロセスカートリッジの左側側面外観斜視図である。
【図２】画像形成装置、プロセスカートリッジの構成を表す縦断面図である。
【図３】プロセスカートリッジの構成を表す縦断面図である。
【図４】トナー枠体の斜視図である。
【図５】プロセスカートリッジを着脱する状態を説明する画像形成装置の斜視図である。
【図６】プロセスカートリッジを着脱をガイドする画像形成装置の右側ガイド構成の斜視図である。
【図７】プロセスカートリッジを着脱をガイドする画像形成装置の左側ガイド構成の斜視図である。
【図８】プロセスカートリッジを画像形成装置に装着する状態説明図である。
【図９】プロセスカートリッジを画像形成装置に装着する状態説明図である。
【図１０】トナー枠体の長手方向に沿う縦断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態１に係るトナー充填口の構成を説明する正面図である。
【図１２】本発明の実施の形態２に係るトナー充填口の構成を説明する正面図である。
【図１３】トナー枠体へトナーを充填する方法を示す略縦断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態３に係るトナー充填口の構成を説明する正面図である。
【符号の説明】
Ａ 画像形成装置本体
Ｂ プロセスカートリッジ
１ 光学系
２ 記録媒体
３ 搬送手段
３ａ 給紙カセット
３ｂ ピックアップ
３ｃ 圧接部材
３ｄ 搬送ローラ対
３ｅ レジストローラ対
３ｆ 搬送ベルト
３ｇ，３ｈ 排出ローラ
３ｉ 手差しトレイ
３ｊ ローラ
４ 転写ローラ
５ 定着手段
５ａ 駆動ローラ
５ｂ ヒータ
５ｃ 支持体
５ｄ 定着回転体
６ 排出部
７ 感光体ドラム
８ 帯電ローラ
９ 露光開口部
１０ 現像手段
１０ａ トナー収納部
１０ｂ１，１０ｂ２ トナー送り部材
１０ｃ 固定磁石
１０ｄ 現像ローラ
１０ｅ 現像ブレード
１０ｆ フランジ
１０ｈ ジャーナル
１０ｈ１ ギア
１０ｈ２ 溝
１０ｉ 攪拌軸
１１ クリーニング手段
１１ａ クリーニングブレード
１１ｂ スクイシート
１１ｃ 廃トナー収納部
１２ トナー現像枠体
１２ａ 現像枠体
１２ｃ 蓋部材
１２ｄ フランジ
１２ｅ トナー下枠体
１２ｆ 接合面
１２ｇ 開口部
１２ｈ 把手部材
１２ｉ 軸受
１２ｊ ギアカバー
１２ｋ 凹面
１２ｍ サイドカバー
１２ｎ 条溝
１２ｐ 側端部
１３ クリーニング枠体
１４ 装置本体
１５ 開閉部材
１５ａ 軸
１６ ガイドレール
１６ａ 第１傾斜面
１６ｂ 第２傾斜面
１６ｃ 受け凹部
１７ ガイド部材
１８ａ ボス
１８ｂ リブ
１９ 突当部材
２０ 当接面
２２ 駆動ギア
２７ アーム部
２８ ドラムシャッタ
２９ リンク部材
２９ｂ 突出部
３１ａ 撹拌棒
３１ａ１，３１ａ３ ジャーナル
３１ａ２ アーム部
３１ａ４ ピン部
３１ｂ 軸受
３１ｃ リブ
３１ｃ１ 交点
３２ トナー充填口
３３ トナーキャップ
３３ａ 軸封部
５１ カバーフィルム
５２ テアテープ
５２ａ 端部
５２ｂ 一端
Claims (9)
- 電子写真画像形成装置本体に用いられるトナーフレームであって、
（ａ）電子写真感光体に形成された潜像を現像するための現像部材に供給するトナーを収納するためのトナー収納部；
（ｂ）前記トナー収納部にトナーを充填するためのトナー充填開口、ここで、前記トナー充填開口は、前記収納部の長手方向と交差する側端部に設けられている；
（ｃ）前記トナー収納部に収納されたトナーを攪拌するための攪拌部材の一端部を支持するための支持部、ここで、前記支持部は、前記トナーフレームの長手方向から見て、前記トナー充填開口領域内であって前記トナー充填開口の中心からずれた位置に設けられている；
を有することを特徴とするトナーフレーム。 - 前記トナー充填開口は、前記開口領域をまたがって第１リブを有している、ここで、前記支持部は、前記第１リブに設けられていることを特徴とする請求項１に記載のトナーフレーム。
- さらに、前記トナー充填開口は、前記開口領域をまたがって第２リブを有している、ここで、前記第２リブは、前記第１リブと交差していることを特徴とする請求項２に記載のトナーフレーム。
- さらに、前記トナー収納部は、前記トナー収納部に収納されたトナーが前記現像部材に供給される際に通過するための通過開口を有している、そして、前記支持部は、前記トナー充填開口の中心よりも前記通過開口の側にずれた位置に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載のトナーフレーム。
- 電子写真画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
（ａ）電子写真感光体；
（ｂ）前記電子写真感光体に形成された潜像を現像するための現像部材；
（ｃ）トナーフレーム、ここで、前記トナーフレームは、以下を有する、
・前記現像部材に供給するトナーを収納するためのトナー収納部；
・前記トナー収納部にトナーを充填するためのトナー充填開口、ここで、前記トナー充填開口は、前記トナーフレームの長手方向と交差する側端部に設けられている；
・前記トナー収納部に収納されたトナーを攪拌するための攪拌部材の一端部を支持している支持部、ここで、前記支持部は、前記トナーフレームの長手方向から見て、前記トナー充填開口領域内であって前記トナー充填開口の中心からずれた位置に設けられている；
を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 前記トナー充填開口は、前記開口領域をまたがって第１リブを有している、ここで、前記支持部は、前記第１リブに設けられていることを特徴とする請求項５に記載のプロセスカートリッジ。
- さらに、前記トナー充填開口は、前記開口領域をまたがって第２リブを有している、ここで、前記第２リブは、前記第１リブと交差していることを特徴とする請求項６に記載のプロセスカートリッジ。
- 電子写真画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
（ａ）電子写真感光体；
（ｂ）前記電子写真感光体に形成された潜像を現像するための現像部材；
（ｃ）トナーフレーム、ここで、前記トナーフレームは、以下を有する、
・前記現像部材に供給するトナーを収納するためのトナー収納部；
・前記トナー収納部にトナーを充填するためのトナー充填開口、ここで、前記トナー充填開口は、前記トナーフレームの長手方向と交差する側端部に設けられている；
（ｄ）前記トナー充填開口に取り外し可能に設けられた封止部材、ここで、前記封止部材は、前記トナーフレームの長手方向から見て、前記トナー充填開口領域内であって前記トナー充填開口の中心からずれた位置において、前記トナー収納部に収納されたトナーを攪拌するための攪拌部材の一端部を支持している；
を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 記録媒体に画像を形成するための電子写真画像形成装置において、
（ａ）１．電子写真感光体；
２．前記電子写真感光体に形成された潜像を現像するための現像部材；
３．トナーフレーム、ここで、前記トナーフレームは、以下を有する、
・前記現像部材に供給するトナーを収納するためのトナー収納部；
・前記トナー収納部にトナーを充填するためのトナー充填開口、ここで、前記トナー充填開口は、前記トナーフレームの長手方向と交差する側端部に設けられている；
・前記トナー収納部に収納されたトナーを攪拌するための攪拌部材の一端部を支持している支持部、ここで、前記支持部は、前記トナーフレームの長手方向から見て、前記トナー充填開口領域内であって前記トナー充填開口の中心からずれた位置に設けられている；
を有するプロセスカートリッジを前記装置本体に取り外し可能に装着するための装着手段；
（ｂ）前記記録媒体を搬送するための搬送手段；
を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。
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