JP3862950B2 - Optical writing apparatus and image forming apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、並設された複数の像担持体の被走査面上に光ビームを照射して潜像を書き込む光書込装置、及びその光書込装置を備え多色画像を形成する複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ等の画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、複数の光源から出射される光ビームを、並設された4つの像担持体(例えば、感光体ドラム)に照射して潜像の書き込みを行い、各像担持体上に形成された潜像を異なる色の現像剤(例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー)でそれぞれ現像して可視像化した後、転写搬送ベルト等に担持された記録用紙等の転写材を各像担持体の転写部に順次搬送し、各像担持体上に形成された各色の可視像を転写材に重ね合わせて転写した後、転写材上に転写された画像を定着して多色画像を得るタンデム式のカラー画像形成装置が知られている。
【0003】
このようなタンデム式のカラー画像形成装置において、従来から各像担持体への潜像書き込みを像担持体毎に個別的に設けた光書込装置により別個に行うものが知られているが、ポリゴンミラーとその駆動用モータからなる光偏向器を用いた光書込装置は比較的高価であり、各像担持体毎に個別に光書込装置を設けることは部品コストや製造コストの点で問題がある。また、光偏向器を有する光書込装置を像担持体の数に対応して複数設置するためには大きな設置スペースを必要とするため、画像形成装置全体が大型化するという問題もある。
【0004】
そこで、タンデム式のカラー画像形成装置の低コスト化、小型化を図るために、複数の像担持体へ光書込みを行う手段として、光偏向器を複数の光源で共通化し、一つの光偏向器で複数の光源からの光ビームを同時に偏向走査して複数の像担持体に照射して光書込みを行う光書込装置が知られている。そして、この光書込装置の一例としては、図12に示すように、複数の光源ユニット101,102,103,104と、その複数の光源ユニット101,102,103,104からの光ビームL1,L2,L3,L4を対称な2方向に振り分けて偏向する光偏向器105と、該光偏向器105を中心にして前記2方向に対称に配置され、光偏向器105により偏向走査される複数の光ビームL1,L2,L3,L4をそれぞれ対応する被走査面上に導き結像する光学系106,107,108,109,110,111を備えた構成のものがある。
【0005】
この光書込装置では、4つの光源ユニット101,102,103,104はそれぞれ半導体レーザ光源とコリメートレンズとを備えた構成であり、この4つの光源ユニット101,102,103,104からの光ビームL1,L2,L3,L4は、例えば、ポリゴンミラーとその駆動用モータからなる光偏向器105により対称な2方向に2光束ずつ振り分けて偏向走査される。そして、この偏向走査される4つの光ビームL1,L2,L3,L4は、光偏向器105を中心にして前記2方向に対称に配置された結像用レンズ106,107や光路折り返し用ミラー108,109,110,111などからなる光学系を介して図示しない4つの像担持体の被走査面上に結像され、被走査面上を主走査方向に等速走査して潜像を書き込む。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
図12に示すような構成の光書込装置では、4つの光源ユニット101,102,103,104からの光ビームL1,L2,L3,L4を一つの光偏向器105により対称な2方向に2光束ずつ振り分けて偏向走査し、4つの像担持体に潜像を書き込む構成なので、光書込装置は一つで済み、タンデム式のカラー画像形成装置の低コスト化、小型化を図ることができる。
【0007】
しかしながら、図12に示すような光偏向器105を中心にして光学系106,107,108,109,110,111を対称に配置し、一つの光偏向器105で4つの光ビームL1,L2,L3,L4を対称な2方向に2光束ずつ振り分けて偏向走査する構成の場合、互いに対向する光学系からのフレア光が問題となる。例えば、光偏向器105を挟んで互いに対向する結像用レンズ106,107の入射面側で光ビームが反射・散乱された場合に、その反射・散乱された光(フレア光)が逆方向に進み、反対側の光学系に進入し、その進入したフレア光が光学系を介して像担持体に照射されるという問題がある。そして、フレア光が像担持体に照射された場合、画像上に筋状の汚れやゴースト像が発生したり、あるいは、フレア光のカブリによる地肌汚れや色ぼけが発生し、画像品質を劣化させる原因となる。
【0008】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、一つの光偏向器で複数の光ビームを対称な2方向に振り分けて偏向走査し、光学系を介して複数の像担持体の被走査面上に照射する構成の光書込装置において、光偏向器を挟んで互いに対向する光学系によるフレア光が発生しても、そのフレア光が反対側の光学系に進入することを防止し、フレア光が像担持体の被走査面上に照射されることを防止することができる手段を提供することを目的とする。
【0009】
また、本発明では、光書込装置内で発生するフレア光に起因する画像品質の劣化を防止し、高品質な多色画像を形成することのできる画像形成装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、複数の光源と、該複数の光源からの光ビームを対称な2方向に振り分けて偏向する光偏向器と、該光偏向器を中心にして前記2方向に対称に配置され、前記光偏向器により偏向走査される複数の光ビームをそれぞれ対応する被走査面上に導き結像する光学系を備え、複数の前記光源、前記光偏向器及び前記光学系を一つのハウジングに収納した光書込装置において、前記ハウジング内の前記光偏向器の周辺であって該光偏向器による光ビームの偏向走査領域外に、前記2方向に配置され互いに対向する前記光学系からの反射・散乱光(フレア光)を遮光する遮光部材を設けたことを特徴とする。
【0011】
ここで、図1に一例を示すと、本発明では、複数の光源ユニット52,53,54,55と、該複数の光源ユニットからの光ビームL1,L2,L3,L4を対称な2方向に振り分けて偏向する光偏向器62と、この光偏向器62を中心にして前記2方向に対称に配置され、光偏向器62により偏向走査される複数の光ビームL1,L2,L3,L4をそれぞれ対応する図示しない被走査面上に導き結像する光学系(結像用レンズ63,64や光路折り返し用ミラー65,66,67,68等)を備えた光書込装置において、光偏向器62の周辺であって光偏向器62による光ビームL1,L2,L3,L4の偏向走査領域外に遮光部材89,90を設け、この遮光部材89,90により前記2方向に配置され互いに対向する光学系からの反射・散乱光(フレア光)を遮光する構成としたものである。
【0012】
さらに、本発明に係る光書込装置においては、上記の発明の構成に加えて、前記遮光部材は前記光学系が配置される前記ハウジングの基盤と一体に形成されまたは該基盤に取り付けられ、且つ前記遮光部材の前記光偏向器の反射面と対向する位置より前記基盤側には、前記光偏向器の回転によって生じた気流が逃げる通路となる隙間または切欠きを有する構成とすることが望ましい(請求項1)。
【0013】
また、本発明に係る光書込装置においては、上記の発明の構成に加えて、前記光学系が配置される前記ハウジングの基盤に対向する位置に配置されて少なくとも前記光偏向器を覆うカバーを有し、前記遮光部材は前記カバーに一体に形成されまたは該カバーに取り付けられ、且つ前記遮光部材の前記光偏向器の反射面と対向する位置より前記カバー側には、前記光偏向器の回転によって生じた気流が逃げる通路となる隙間または切欠きを有する構成とすることが望ましい(請求項2)。
【0014】
また、本発明に係る光書込装置においては、上記の請求項1または2に記載の発明の構成に加えて、前記光学系は、前記光偏向器を挟んで対称に複数並列して配置され、前記遮光部材は、複数の前記光学系の並列配置される方向と直角方向であって前記光偏向器の回転中心を通る鉛直方向の線上の位置から前記光偏向器の回転方向下流側に設ける構成とすることが望ましい(請求項3)。
【0015】
また、本発明に係る光書込装置においては、上記の請求項1または2に記載の光書込装置において、前記光学系は、前記光偏向器を挟んで対称に複数並列して配置され、前記遮光部材は、前記光偏向器の回転中心軸と、複数の前記光学系の並列配置される方向とに直交する線上の位置から、前記光偏向器の回転方向下流側に設ける構成とすることが望ましい(請求項4)。
【0016】
また、本発明に係る光書込装置においては、上記の請求項3または4に記載の発明の構成に加えて、前記遮光部材は、前記光偏向器の回転によって生じた気流を回転方向下流側へ抜けるように導く壁面を有する構成とすることが望ましい(請求項5)。
【0017】
さらに、本発明では、並設された複数の像担持体と、その複数の像担持体の被走査面上に光ビームを照射して潜像を書き込む光書込手段と、各像担持体に形成された潜像を異なる色の現像剤で現像して可視像化する現像手段と、各像担持体の位置に順次転写材を搬送し各像担持体上に形成された各色の可視像を転写材に重ね合わせて転写する転写手段と、転写材上に転写された画像を定着する定着手段を備えた画像形成装置において、前記光書込手段として、請求項1〜5のうちの何れか一つに記載の光書込装置を備えた構成としたものであり(請求項6)、これにより、光書込装置内で発生するフレア光が像担持体の被走査面上に照射されることが防止され、画像品質の劣化が防止される。
【0018】
【発明の実施の形態】
本発明の第1の実施の形態を図1ないし図7に基づいて説明する。図2は画像形成装置の概略構成図、図3及び図4は図2に示す画像形成装置に装備される光書込装置の一構成例を示す図であり、図3は光書込装置のハウジング内の基盤上面側の構成を示す平面図、図4は図3のAーA´線部分の断面図である。また、図3に示す構成から光源ユニット、光偏向器及び光学系を抜き出してその配置構成を示したものが図1であり、図5は図4に示す構成から光偏向器及び光学系を抜き出してその配置構成を示したものである。図6は遮光部材周辺の要部断面図、図7は遮光部材の配置位置とその作用の説明図である。
【0019】
図2に示す画像形成装置は、複数の像担持体として、複数のドラム状の光導電性感光体(以下、感光体ドラム)1,2,3,4を並設したフルカラー画像形成装置であり、この4つの感光体ドラム1,2,3,4は、例えば、図に対して右から順に、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)の各色に対応した画像を形成するものである(尚、色の順はこの限りではなく任意に設定することができる)。その4つの感光体ドラム1,2,3,4の各々の周囲には、電子写真プロセスにより画像形成を行うための部材として、各感光体ドラム1,2,3,4において共通する光書込手段である光書込装置5、帯電部(帯電ローラ、帯電ブラシ、帯電チャージャ等)6,7,8,9、現像手段である現像部(Y,M,C,Bkの各色現像装置)10,11,12,13、転写搬送ベルト22a及びその裏面に配置された転写手段(転写ローラ、転写ブラシ等)14,15,16,17を備えた転写搬送装置22、クリーニング部(クリーニングブレード、クリーニングブラシ等)18,19,20,21などが配設されており、それぞれの感光体ドラム1,2,3,4に各色の画像形成を行うことが可能になっている。
【0020】
光書込装置5は、図1,図3,図4,図5に示すように、4つの光源ユニット52,53,54,55と、各光源ユニット52,53,54,55からの光ビームL1,L2,L3,L4を対称な2方向に振り分けて偏向走査する光偏向器62と、この光偏向器62を中心にして前記2方向に対称に配置され、光偏向器62により偏向走査される複数の光ビームL1,L2,L3,L4をそれぞれ対応する感光体ドラム1,2,3,4の被走査面上に導き結像する光学系(結像用レンズ63,64,69,70,71,72、光路折り返し用ミラー65,66,67,68,73,74,75,76,77,78,79,80等)を備えており、これらの構成部材は一つのハウジング50内に収納されている。より具体的には、4つの光源ユニット52,53,54,55はハウジング50の側壁に設置され、光偏向器62はハウジング50の基盤51の略中央部に配置され、光学系は基盤51の上面側と下面側とに分けて配設されている(図4参照)。また、ハウジング50の上部と下部とにはカバー87,88が設けられており、下部側のカバー87には光ビームが通過する開口が設けられ、その開口には防塵ガラス83,84,85,86が取り付けられている。
【0021】
この光書込装置5では、図示しない原稿読取装置(スキャナー)あるいは画像データ出力装置(パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ、ファクシミリの受信部等)から入力される色分解された画像データを光源駆動用の信号に変換し、それに従い各光源ユニット52,53,54,55内の光源(半導体レーザ(LD))を駆動して光ビームL1,L2,L3,L4を出射する。各光源ユニット52,53,54,55から出射された光ビームL1,L2,L3,L4は、面倒れ補正用のシリンドリカルレンズ56,57,58,59、反射ミラー60,61(但し、光ビームL1,L4に関してのみ)を介して光偏向器62に至り、ポリゴンモータ62cで等速回転されている2段のポリゴンミラー62a,62bで対称な2方向に偏向走査される。尚、図4,図5の構成では、ポリゴンミラー62a,62bはL2,L3の光ビーム用と、L1,L4の光ビーム用の上下2段に分けた構成となっているが、1つの厚めのポリゴンミラーで偏向走査する構成としてもよい。
【0022】
光偏向器62のポリゴンミラー62a,62bで2ビームずつ2方向に偏向走査された光ビームL1,L2,L3,L4は、例えば、上下2層構成のfθレンズ等からなる第1の結像用レンズ63,64をそれぞれ通過し、第1折り返しミラー65,66,67,68により折り返されて基盤51の開口部を通過した後、例えば、長尺トロイダルレンズ等からなる第2の結像用レンズ69,70,71,72を通過し、第2折り返しミラー73,75,77,79、第3折り返しミラー74,76,78,80、防塵ガラス83,84,85,86を介して各色用の感光体ドラム1,2,3,4の被走査面上に照射され静電潜像を書き込む。
【0023】
尚、上記の光書込装置5において、4つの光源ユニット52,53,54,55は、光源である半導体レーザ(LD)とその半導体レーザの出射光束をコリメートするコリメートレンズから構成され、これらがホルダーに一体に組み込まれた構成であるが、白黒画像形成時に多用されるブラック用の光源ユニット(例えば、符号54の光源ユニット)は、高速書込を可能とするために、2つ以上の光源(LD)とコリメートレンズを備えたマルチビーム構成としてもよい。また、マルチビーム構成とした場合には、ハウジング50の側壁に対して光学ユニットを光軸中心に回転可能に構成すれば、副走査方向のビームピッチを調整することができ、白黒画像形成時に画素密度(例えば、600dpi、1200dpi等)を切り替えることが可能となる。
【0024】
さらに、各光ビームL1,L2,L3,L4の光路には、主走査方向の走査開始位置の光束を取り出すための図示しない同期検知用ミラーが設けられており、同期検知用ミラーで反射された光束は、図5中に破線で示すように同期検知器81,82で受光されて走査開始の同期信号が出力される。また、図5に示すように、L1,L2,L3の光ビームの光路上に配置された第3折り返しミラー74,76,78にはスキュー調整用のステッピングモータ92.93,94が設けられており、L4の光ビームの走査線位置を基準にして、L1,L2,L3の光ビームの走査線位置のずれを補正している。
【0025】
尚、光偏向器62によって偏向走査される光ビームL1,L2,L3,L4の走査方向が主走査方向であり、これは各感光体ドラム1,2,3,4の軸方向である。また、この主走査方向に直交する方向が副走査方向であり、これは感光体ドラム1,2,3,4の回転方向(感光体ドラム表面の移動方向)であり、さらには後述する転写搬送ベルト22aの搬送方向である。すなわち、転写搬送ベルト22aの幅方向が主走査方向、搬送方向が副走査方向となる。
【0026】
図2に示すように、併設された4つの感光体ドラム1,2,3,4の下には、駆動ローラと複数の従動ローラに張架された転写搬送ベルト22aが配設されており、駆動ローラにより図中に矢印で示す方向に搬送されている。また、画像形成装置の本体下部には記録用紙等の転写材を収納した複数の給紙部23,24が設置されており、これらの給紙部23,24に収納された転写材が、給紙ローラ、搬送ローラ、レジストローラ25を介して転写搬送ベルト22aに給紙され、転写搬送ベルト22aにより担持され搬送される。
【0027】
光書込装置5により各感光体ドラム1,2,3,4に形成された各潜像は、各現像部10,11,12,13のY,M,C,Bkの各色のトナーで現像されて顕像化され、その顕像化されたY,M,C,Bkの各色のトナー画像は、転写搬送装置22の各転写手段14,15,16,17により転写搬送ベルト22a上に担持された転写材に順次重ね合わせて転写される。そして、4色の画像が転写された転写材は定着手段である定着部26に搬送され、定着部26で画像が定着された後、排紙ローラ27により排紙トレイ28上に排出される。
【0028】
以上、本発明に係る光書込装置及び画像形成装置の基本的な構成・動作について説明したが、図1に示すように光偏向器62を中心にして光学系を対称に配置し、一つの光偏向器62で4つの光ビームL1,L2,L3,L4を対称な2方向に2光束ずつ振り分けて偏向走査する構成の場合、互いに対向する光学系からのフレア光が問題となる。例えば、光偏向器62を挟んで互いに対向する第1の結像用レンズ63,64の入射面で光ビームが反射・散乱された場合に、その反射・散乱された光(フレア光)が逆方向に進み、反対側の光学系に進入し、その進入したフレア光が光学系を介して感光体ドラム1,2,3,4に照射されるという問題がある。そして、フレア光が感光体ドラム1,2,3,4に照射された場合、画像上に筋状の汚れやゴースト像が発生したり、あるいは、フレア光のカブリによる地肌汚れや色ぼけが発生し、画像品質を劣化させる原因となる。
【0029】
そこで本発明では、図1,図3に示すように、光偏向器62の周辺であって光偏向器62による光ビームL1,L2,L3,L4の偏向走査領域外に板状の遮光部材89,90を設け、この遮光部材89,90により上述した2方向に配置され互いに対向する光学系からの反射・散乱光(フレア光)を遮光する構成とした。これにより、対向する光学系からのフレア光が感光体ドラム1,2,3,4に照射されるということが防止されるので、画像品質の劣化が防止される。
【0030】
ここで、光書込装置5のハウジング50の基盤51及びその周囲の側壁は、樹脂一体成型により形成されるが、この際、遮光部材89,90は、基盤51と一体で形成することができる。また、図6に遮光部材89(90)周辺の断面図を示すが、遮光部材89(90)のポリゴンミラー62a,62bの反射面と対向する位置より下側(基盤51側)には、ポリゴンミラー62a,62bの回転によって生じた気流が逃げる通路となる隙間または切欠き91を設けるとよい。
【0031】
すなわち、光偏向器62のポリゴンミラー62a,62bは高速で回転しており、ポリゴンミラー62a,62bの周囲には気流が発生しているので、ポリゴンミラー62a,62bの近傍に遮光部材89,90を設けた場合には、遮光部材89,90に気流が当たり、騒音や振動が発生する場合がある。しかし、図6に示すように、遮光部材89(90)のポリゴンミラー62a,62bの反射面と対向する位置より下側(基盤51側)に隙間または切欠き91を設けた場合には、この隙間または切欠き91の部分が気流の逃げ道となるので、遮光部材89(90)に対する気流の当たりが弱くなり、騒音や振動の発生を大幅に低減させることができる。
【0032】
なお、遮光部材89とカバー88との間に形成される隙間部分も、ポリゴンミラー62a,62bの回転によって生じた気流が逃げる通路とされている。
【0033】
ところで、遮光部材89,90は光偏向器62の周辺であって光偏向器62による光ビームL1,L2,L3,L4の偏向走査領域外に設けられているが、図7(a)、(b)に示すように、光偏向器62のポリゴンミラー62a(62b)の回転中心軸62dと光学系の配置方向とに直交する線“A”上に配置した場合、気流が遮光部材89(90)の壁面95に略直交する方向から当たることになるので、気流の乱れが大きくなり、騒音や振動が発生し易くなる。また、この配置位置では、ポリゴンミラー62a(62b)の回転位置が図7(b)の位置になったときに、遮光部材89(90)とポリゴンミラー62a(62b)の反射面との間の隙間が広くなるので、一部のフレア光がこの隙間から洩れてしまい、遮光効果が低減するという問題がある。
【0034】
そこで、これらの問題を解決する手段として、図7(c)、(d)に示すように、遮光部材89(90)は、光偏向器62のポリゴンミラー62a(62b)の回転中心軸62dと対向する位置から、ポリゴンミラー62a(62b)の回転方向下流側にずらして設置する構成、言い換えると、光偏向器62のポリゴンミラー62a(62b)の回転中心軸62dと光学系の配置方向とに直交する線“A”上の位置から、ポリゴンミラー62a(62b)の回転方向下流側にずらして配置する構成とする。遮光部材89(90)の壁面95は、ポリゴンミラー62a(62b)の回転によって生じた気流を回転方向下流側へ抜けるように導く向きに向けられている。
【0035】
このような位置に遮光部材89(90)を配置した場合には、気流は遮光部材89(90)の壁面95に沿って進行するとともに遮光部材89(90)の先端側へ抜けるように流れるので、遮光部材89(90)を設けても気流の乱れが発生しにくくなり、遮光部材89(90)に対する気流の当たりが非常に弱くなる。また、この場合にも、図6に示したように、遮光部材89(90)の下部側(基盤51側)に隙間または切欠き91を設けておくことにより、基盤51側における気流の逃げ道もできるので、騒音や振動の発生をさらに低減させることができる。
【0036】
さらに、この配置位置にした場合には、光学系側からみて遮光部材89(90)の先端をポリゴンミラー62a(62b)にかかるように迫り出させることができるので、ポリゴンミラー62a(62b)の回転位置が図7(d)の位置になった時にもフレア光が洩れる隙間が発生しないので、良好な遮光効果が得られる。
【0037】
なお、本実施の形態では、遮光部材89,90をハウジング50の基盤51に一体形成した場合を例に挙げて説明したが、遮光部材89,90をハウジング50とは別体に形成し、ビス止め、接着等により基盤51に取り付けてもよい。
【0038】
つぎに、本発明の第2の実施の形態を図8に基づいて説明する。なお、図1ないし図7において説明した部分と同じ部分は同じ符号で示し、説明も省略する(以下の実施の形態でも同じ)。図8は光書込装置における光源ユニット、光偏向器及び光学系を抜き出してその配置構成を示した平面図である。
【0039】
本実施の形態の光書込装置5aの基本的な構成は第1の実施の形態の光書込装置5と同じであり、異なる点は、遮光部材90に換えて遮光部材96を設けた点である。遮光部材96は、光偏向器62による光ビームL1,L2,L3,L4の偏向走査領域外であって、ポリゴンミラー62a(62b)における光源ユニット52,53,54,55に対向する側の反対側を囲む弧状に形成されている。また、この遮光部材96はハウジング50の基盤51に一体に形成されている。遮光部材89は第1の実施の形態の遮光部材89と同じものである。
【0040】
遮光部材96は、ポリゴンミラー62a(62b)を囲む弧状に形成されているので、フレア光に対する遮光効果を充分に高めることができる。
【0041】
また、遮光部材96がポリゴンミラー62a(62b)を囲む弧状に形成されているので、ポリゴンミラー62a(62b)の回転によって生じた気流が遮光部材96の内周面に沿って滑らかに回転し、気流が遮光部材96に強く当たるということがなく、気流が遮光部材96に当たることが原因となる騒音や振動の発生が低減される。
【0042】
つぎに、本発明の第3の実施の形態を図9ないし図11に基づいて説明する。図9は断面図、図10はカバーを外した状態を示す平面図、図11は遮光部材89aの周辺を示す断面図である。
【0043】
実施の形態の光書込装置5bの基本的な構成は第2の実施の形態の光書込装置5aと同じであり、異なる点は、第2の実施の形態では遮光部材89をハウジング50の基盤51に一体に形成したのに対し、この遮光部材89と同じ働きをする遮光部材89aをカバー88aに取り付けた点である。カバー88aは、ハウジング50内の温度を均一に維持するために熱伝導性の良い金属で形成され、カバー88aへの遮光部材89aの取り付けは、ビス止め又は接着により行われている。なお、遮光部材89aをカバー88aと一体に形成してもよい。
【0044】
また、図11に遮光部材89a周辺の断面図を示すが、遮光部材89aのポリゴンミラー62a,62bの反射面と対向する位置より上側(カバー88a側)には、ポリゴンミラー62a,62bの回転によって生じた気流が逃げる通路となる隙間または切欠き91aを設けるとよい。このような隙間または切欠き91aを設けることにより、遮光部材89aに対する気流の当たりが弱くなり、騒音や振動の発生を大幅に低減させることができる。なお、遮光部材89aとハウジング50の基盤51との間の隙間部分も、ポリゴンミラー62a,62bの回転によって生じた気流が逃げる通路とされている。
【0045】
【発明の効果】
請求項1記載の発明では、複数の複数の光源と、該複数の光源からの光ビームを対称な2方向に振り分けて偏向する光偏向器と、該光偏向器を中心にして前記2方向に対称に配置され、前記光偏向器により偏向走査される複数の光ビームをそれぞれ対応する被走査面上に導き結像する光学系を備え、複数の光源、光偏向器及び光学系を一つのハウジングに収納した光書込装置において、前記ハウジング内の光偏向器の周辺であって該光偏向器による光ビームの偏向走査領域外に、前記2方向に配置され互いに対向する光学系からの反射・散乱光(フレア光)を遮光する遮光部材を設けたことにより、光偏向器を挟んで互いに対向する光学系によるフレア光が発生しても、そのフレア光が反対側の光学系に進入することを防止することができ、フレア光が像担持体の被走査面上に照射されることを防止することができる。
【0046】
また、請求項1記載の発明に係る光書込装置においては、上記の発明の構成に加えて、前記遮光部材は前記光学系が配置されるハウジングの基盤と一体に形成されまたは該基盤に取り付けられ、且つ前記遮光部材の前記光偏向器の反射面と対向する位置より前記基盤側には、前記光偏向器の回転によって生じた気流が逃げる通路となる隙間または切欠きを有する構成とすることにより、この隙間または切欠きの部分が気流の逃げ道となるので、遮光部材に対する気流の当たりが弱くなり、騒音や振動の発生を低減させることができる。
【0047】
また、請求項2記載の発明に係る光書込装置においては、上記の発明の構成に加え、前記光学系が配置される前記ハウジングの基盤に対向する位置に配置されて少なくとも前記光偏向器を覆うカバーを有し、前記遮光部材は前記カバーに一体に形成されまたは該カバーに取り付けられ、且つ前記遮光部材の前記光偏向器の反射面と対向する位置より前記カバー側には、前記光偏向器の回転によって生じた気流が逃げる通路となる隙間または切欠きを有する構成とすることにより、この隙間または切欠きの部分が気流の逃げ道となるので、遮光部材に対する気流の当たりが弱くなり、騒音や振動の発生を低減させることができる。
【0048】
また、請求項3記載の発明に係る光書込装置においては、上記の請求項1または2に記載の発明の構成に加え、光学系は、光偏向器を挟んで対称に複数並列して配置され、遮光部材は、複数の光学系の並列配置される方向と直角方向であって光偏向器の回転中心を通る鉛直方向の線上の位置から光偏向器の回転方向下流側に設ける構成とすることにより、気流は遮光部材の壁面に沿って先端へ抜けるような流れとなるので、気流の乱れが発生しにくくなり、遮光部材に対する気流の当たりを非常に弱くすることができ、騒音や振動の発生をさらに低減させることができる。また、この配置位置にした場合には、光学系側から見て遮光部材の先端を光偏向器の反射面にかかるように迫り出させることが可能となるので、フレア光が洩れる隙間が発生しにくくなり、良好な遮光効果が得られる。
【0049】
また、請求項4記載の発明に係る光書込装置においては、上記の請求項1または2に記載の発明の構成に加え、光学系は、光偏向器を挟んで対称に複数並列して配置され、遮光部材は、光偏向器の回転中心軸と、複数の光学系の並列配置される方向とに直交する線上の位置から、光偏向器の回転方向下流側に設ける構成とすることにより、光学系側から見て遮光部材の先端を光偏向器の反射面にかかるように迫り出させることが可能となるので、フレア光が洩れる隙間が発生しにくくなり、良好な遮光効果が得られる。
【0050】
また、請求項5記載の発明に係る光書込装置においては、上記の請求項3または4に記載の発明の構成に加え、前記遮光部材は、前記光偏向器の回転によって生じた気流を回転方向下流側へ抜けるように導く壁面を有する構成とすることにより、光変更器の回転により生じた気流は遮光部材の壁面に沿って先端へ抜けるような流れとなるので、気流の乱れが発生しにくくなり、遮光部材に対する気流の当たりを非常に弱くすることができ、騒音や振動の発生をさらに低減させることができる。
【0051】
さらに、請求項6記載の発明では、並設された複数の像担持体と、その複数の像担持体の被走査面上に光ビームを照射して潜像を書き込む光書込手段と、各像担持体に形成された潜像を異なる色の現像剤で現像して可視像化する現像手段と、各像担持体の位置に順次転写材を搬送し各像担持体上に形成された各色の可視像を転写材に重ね合わせて転写する転写手段と、転写材上に転写された画像を定着する定着手段を備えた画像形成装置において、前記光書込手段として、上述した構成の光書込装置を備えたことにより、光書込装置内で発生するフレア光が像担持体の被走査面上に照射されることが防止されるので、画像品質の劣化が防止される。したがって、光書込装置内で発生するフレア光に起因する画像品質の劣化を防止でき、高品質な多色画像を形成することができる画像形成装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態の光書込装置における、光源ユニット、光偏向器、光学系及び遮光部材の配置構成を示す概略平面図である。
【図2】画像形成装置の概略構成図である。
【図3】図2に示す画像形成装置に装備される光書込装置のハウジング内の基盤上面側の構成を示す平面図である。
【図4】図3に示す光書込装置のA−A´線断面図である。
【図5】図4に示す光書込装置の構成から光偏向器及び光学系を抜き出してその配置構成を示した図である。
【図6】遮光部材周辺の要部断面図である。
【図7】光偏向器に対する遮光部材の配置位置とその作用の説明図である。
【図8】本発明の第2の実施の形態の光書込装置における、光源ユニット、光偏向器、光学系及び遮光部材の配置構成を示す概略平面図である。
【図9】本発明の第3の実施の形態の光書込装置を示す断面図である。
【図10】カバーを外した状態を示す平面図である。
【図11】遮光部材周辺の要部断面図である。
【図12】従来例の光書込装置における、光源ユニット、光偏向器及び光学系の配置構成を示す概略平面図である
【符号の説明】
1,2,3,4 像担持体
5,5a,5b 光書込装置、光書込手段
10,11,12,13 現像手段
14,15,16,17 転写手段
26 定着装置
52,53,54,55 光源
50 ハウジング
51 基盤
62 光偏向器
63〜80 光学系
88a カバー
89,89a,90,96 遮光部材
91,91a 隙間または切欠き
95 壁面
L1,L2,L3,L4 光ビーム[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical writing apparatus for irradiating a scanning surface of a plurality of image carriers arranged side by side with a light beam and writing a latent image, and a copying machine including the optical writing apparatus and forming a multicolor image The present invention relates to image forming apparatuses such as printers, facsimiles, and plotters.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a latent image is written by irradiating light beams emitted from a plurality of light sources onto four image carriers (for example, photosensitive drums) arranged in parallel, and latent images formed on the respective image carriers. The image is developed with different color developers (for example, yellow, magenta, cyan, and black toners) to be visualized, and then each transfer material such as recording paper carried on a transfer conveyance belt is carried on each image. The images are sequentially conveyed to the transfer section of the body, and each color visible image formed on each image carrier is transferred onto the transfer material, and then the image transferred on the transfer material is fixed to form a multicolor image. There are known tandem color image forming apparatuses.
[0003]
In such a tandem color image forming apparatus, conventionally, a latent image writing to each image carrier is separately performed by an optical writing device provided individually for each image carrier. An optical writing device using an optical deflector comprising a polygon mirror and its driving motor is relatively expensive, and it is necessary to provide an optical writing device for each image carrier individually in terms of component cost and manufacturing cost. There's a problem. Further, since a large installation space is required to install a plurality of optical writing devices having optical deflectors corresponding to the number of image carriers, there is a problem that the entire image forming apparatus is increased in size.
[0004]
Therefore, in order to reduce the cost and size of a tandem color image forming apparatus, as a means for performing optical writing on a plurality of image carriers, a light deflector is shared by a plurality of light sources, and one light deflector is used. There is known an optical writing apparatus for performing optical writing by simultaneously deflecting and scanning light beams from a plurality of light sources and irradiating a plurality of image carriers. As an example of this optical writing device, as shown in FIG. 12, a plurality of
[0005]
In this optical writing apparatus, each of the four
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the optical writing apparatus configured as shown in FIG. 12, the light beams L 1,
[0007]
However, the
[0008]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and a plurality of light beams are deflected and scanned in one symmetric two directions with one optical deflector, and scanned surfaces of a plurality of image carriers via an optical system. In the optical writing device configured to irradiate upward, even if flare light is generated by the optical systems facing each other across the optical deflector, the flare light is prevented from entering the opposite optical system. It is an object of the present invention to provide a means capable of preventing light from being irradiated onto a scanned surface of an image carrier.
[0009]
It is another object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of preventing deterioration of image quality due to flare light generated in an optical writing apparatus and forming a high-quality multicolor image. .
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the present invention, a plurality of light sources, an optical deflector that distributes and deflects light beams from the plurality of light sources in two symmetric directions, and the two directions around the optical deflector. Are arranged symmetrically to each other, and an optical system for guiding and imaging a plurality of light beams deflected and scanned by the optical deflector on corresponding scanning surfaces, respectively, and a plurality of the light sources, the optical deflector, and the optical system In an optical writing device in which the optical deflector is housed in a single housing, and arranged in the two directions so as to oppose each other around the optical deflector in the housing and outside the deflection scanning region of the light beam by the optical deflector. A light-shielding member that shields reflected / scattered light (flare light) from the optical system is provided.
[0011]
Here, as an example shown in FIG. 1, in the present invention, a plurality of
[0012]
Furthermore, in the optical writing device according to the present invention, the above-mentioned Departure In addition to the light configuration, the light shielding member is formed integrally with or attached to the base of the housing on which the optical system is disposed, and the light shielding member is opposed to the reflecting surface of the light deflector. More preferably, the base has a gap or notch serving as a passage through which airflow generated by rotation of the optical deflector escapes. 1 ).
[0013]
In the optical writing device according to the present invention, the above-mentioned Departure In addition to the light configuration, the optical system has a cover that is disposed at a position facing the base of the housing and covers at least the optical deflector, and the light shielding member is formed integrally with the cover, or A gap or a notch serving as a passage through which the air flow generated by the rotation of the light deflector escapes from the position attached to the cover and facing the reflecting surface of the light deflector of the light shielding member. It is desirable to have a configuration (claims) 2 ).
[0014]
An optical writing apparatus according to the present invention is the above-described claim 1. Or 2 In addition to the structure of the described invention, A plurality of the optical systems are arranged in parallel symmetrically across the optical deflector, and the light shielding member is in a direction perpendicular to the direction in which the plurality of optical systems are arranged in parallel, and the rotation center of the optical deflector Provided on the downstream side in the rotation direction of the optical deflector from a position on a vertical line passing through It is desirable to have a configuration (claims) 3 ).
[0015]
An optical writing apparatus according to the present invention is the above-described claim 1. Or 2 In the described optical writing device, A plurality of the optical systems are arranged in parallel symmetrically across the optical deflector, and the light shielding member is orthogonal to a rotation center axis of the optical deflector and a direction in which the plurality of optical systems are arranged in parallel. Provided on the downstream side in the rotation direction of the optical deflector from the position on the line It is desirable to have a configuration (claims) 4 ).
[0016]
An optical writing apparatus according to the present invention is the above-mentioned claim. 3 or 4 In addition to the configuration of the invention described above, it is desirable that the light shielding member has a wall surface that guides the airflow generated by the rotation of the optical deflector so as to escape to the downstream side in the rotation direction. 5 ).
[0017]
Further, according to the present invention, a plurality of image carriers arranged side by side, an optical writing means for writing a latent image by irradiating a light beam onto the scanning surface of the plurality of image carriers, and each image carrier Development means for developing the formed latent image with different color developers to make visible images, and transfer materials are sequentially conveyed to the positions of the image carriers, and each color formed on each image carrier is visible. An image forming apparatus comprising: a transfer unit that transfers an image superimposed on a transfer material; and a fixing unit that fixes an image transferred onto the transfer material. 5 It is set as the structure provided with the optical writing device as described in any one of Claims (Claims) 6 Thus, flare light generated in the optical writing device is prevented from being irradiated onto the scanned surface of the image carrier, and deterioration of image quality is prevented.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the image forming apparatus, FIGS. 3 and 4 are diagrams illustrating an example of the configuration of the optical writing apparatus provided in the image forming apparatus shown in FIG. 2, and FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 3. FIG. 1 shows the arrangement of the light source unit, the optical deflector, and the optical system extracted from the configuration shown in FIG. 3, and FIG. 5 shows the optical deflector and the optical system extracted from the configuration shown in FIG. The arrangement configuration is shown. FIG. 6 is a cross-sectional view of the main part around the light shielding member, and FIG. 7 is an explanatory diagram of the arrangement position of the light shielding member and its operation.
[0019]
The image forming apparatus shown in FIG. 2 is a full-color image forming apparatus in which a plurality of drum-shaped photoconductive photoreceptors (hereinafter referred to as photoreceptor drums) 1, 2, 3, and 4 are arranged in parallel as a plurality of image carriers. The four
[0020]
As shown in FIGS. 1, 3, 4, and 5, the
[0021]
In this
[0022]
The light beams L1, L2, L3, and L4 deflected and scanned in two directions by the polygon mirrors 62a and 62b of the
[0023]
In the
[0024]
Further, a synchronization detection mirror (not shown) for taking out the light beam at the scanning start position in the main scanning direction is provided in the optical path of each of the light beams L1, L2, L3, and L4, and is reflected by the synchronization detection mirror. The light beam is received by the
[0025]
Note that the scanning direction of the light beams L1, L2, L3, and L4 deflected and scanned by the
[0026]
As shown in FIG. 2, a
[0027]
The latent images formed on the
[0028]
The basic configuration and operation of the optical writing apparatus and the image forming apparatus according to the present invention have been described above. However, as shown in FIG. When the
[0029]
Therefore, in the present invention, as shown in FIGS. 1 and 3, a plate-shaped
[0030]
Here, the
[0031]
That is, since the polygon mirrors 62a and 62b of the
[0032]
The gap formed between the light shielding
[0033]
Incidentally, the
[0034]
Therefore, as means for solving these problems, as shown in FIGS. 7C and 7D, the light shielding member 89 (90) is connected to the
[0035]
In the case where the light shielding member 89 (90) is arranged at such a position, the airflow advances along the
[0036]
Further, in this arrangement position, the tip of the light shielding member 89 (90) can be pushed out so as to be applied to the
[0037]
In the present embodiment, the case where the
[0038]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same portions as those described in FIGS. 1 to 7 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted (the same applies to the following embodiments). FIG. 8 is a plan view showing the arrangement of the light source unit, the optical deflector and the optical system in the optical writing apparatus.
[0039]
The basic configuration of the
[0040]
Since the
[0041]
Further, since the
[0042]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 is a cross-sectional view, FIG. 10 is a plan view showing a state where the cover is removed, and FIG. 11 is a cross-sectional view showing the periphery of the
[0043]
The basic configuration of the
[0044]
Further, FIG. 11 shows a cross-sectional view of the periphery of the
[0045]
【The invention's effect】
In the first aspect of the present invention, a plurality of light sources, an optical deflector that distributes and deflects light beams from the plurality of light sources in two symmetric directions, and the two directions around the optical deflector. A plurality of light beams which are symmetrically arranged and deflected and scanned by the light deflector to guide and form images on the corresponding scanned surfaces, respectively, and the plurality of light sources, the light deflector and the optical system are provided in one housing; In the optical writing device housed in the housing, the reflection / reflection from the optical system arranged in the two directions and in the vicinity of the optical deflector in the housing and outside the deflection scanning region of the light beam by the optical deflector. By providing a light blocking member that blocks scattered light (flare light), even if flare light is generated by the optical systems facing each other across the optical deflector, the flare light enters the optical system on the opposite side. Can prevent It is possible to prevent the rare light is irradiated on the surface to be scanned of the image bearing member.
[0046]
Claims 1 In the optical writing device according to the invention described above, Departure In addition to the light configuration, the light shielding member is formed integrally with or attached to the base of the housing on which the optical system is disposed, and from a position facing the reflecting surface of the light deflector of the light shielding member. Since the base has a gap or notch that serves as a passage through which the airflow generated by the rotation of the optical deflector escapes, the gap or notch serves as an airflow escape path. As a result, the airflow hits against the air and the generation of noise and vibration can be reduced.
[0047]
[0048]
[0049]
[0050]
[0051]
And claims 6 In the described invention, a plurality of image carriers arranged side by side, an optical writing means for writing a latent image by irradiating a scanning surface of the plurality of image carriers with a light beam, and formed on each image carrier Development means for developing the latent image formed with different color developers to make visible images, and a visible image of each color formed on each image carrier by sequentially transferring the transfer material to the position of each image carrier In the image forming apparatus including a transfer unit that transfers the image transferred onto the transfer material and a fixing unit that fixes the image transferred onto the transfer material, the optical writing device configured as described above is used as the optical writing unit. By providing, it is prevented that the flare light generated in the optical writing device is irradiated onto the surface to be scanned of the image carrier, so that the deterioration of the image quality is prevented. Therefore, it is possible to realize an image forming apparatus that can prevent deterioration in image quality due to flare light generated in the optical writing apparatus and can form a high-quality multicolor image.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view showing an arrangement configuration of a light source unit, an optical deflector, an optical system, and a light shielding member in an optical writing device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus.
3 is a plan view showing a configuration on the upper surface side of a base in a housing of the optical writing device provided in the image forming apparatus shown in FIG. 2;
4 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of the optical writing device shown in FIG. 3. FIG.
5 is a diagram showing an arrangement configuration of an optical deflector and an optical system extracted from the configuration of the optical writing device shown in FIG. 4; FIG.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part around a light shielding member.
FIG. 7 is an explanatory diagram of an arrangement position of a light shielding member with respect to an optical deflector and its operation.
FIG. 8 is a schematic plan view showing an arrangement configuration of a light source unit, an optical deflector, an optical system, and a light shielding member in an optical writing device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing an optical writing device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a plan view showing a state where a cover is removed.
FIG. 11 is a cross-sectional view of a main part around a light shielding member.
FIG. 12 is a schematic plan view showing an arrangement configuration of a light source unit, an optical deflector, and an optical system in a conventional optical writing apparatus.
[Explanation of symbols]
1,2,3,4 image carrier
5, 5a, 5b Optical writing device, optical writing means
10, 11, 12, 13 Developing means
14, 15, 16, 17 Transfer means
26 Fixing device
52, 53, 54, 55
50 housing
51 base
62 Optical deflector
63-80 optical system
88a cover
89, 89a, 90, 96 Shading member
91, 91a Clearance or notch
95 Wall
L1, L2, L3, L4 Light beam
Claims (6)
前記ハウジング内の前記光偏向器の周辺であって該光偏向器による光ビームの偏向走査領域外に、前記2方向に配置され互いに対向する前記光学系からの反射・散乱光(フレア光)を遮光する遮光部材と、
前記遮光部材は前記光学系が配置される前記ハウジングの基盤と一体に形成されまたは該基盤に取り付けられ、且つ前記遮光部材の前記光偏向器の反射面と対向する位置より前記基盤側には、前記光偏向器の回転によって生じた気流が逃げる通路となる隙間または切欠きと、
を有することを特徴とする光書込装置。A plurality of light sources, an optical deflector that distributes and deflects light beams from the plurality of light sources in two symmetric directions, and is disposed symmetrically in the two directions with the optical deflector as a center. An optical writing apparatus comprising an optical system for guiding and imaging a plurality of light beams to be deflected and scanned on corresponding scanning surfaces, and housing the plurality of light sources, the optical deflector, and the optical system in one housing In
Reflected / scattered light (flare light) from the optical system disposed in the two directions and facing each other around the optical deflector in the housing and outside the deflection scanning region of the light beam by the optical deflector. A light shielding member for shielding light ;
The light shielding member is formed integrally with or attached to the base of the housing on which the optical system is arranged, and on the base side from a position facing the reflecting surface of the light deflector of the light shielding member, A gap or notch serving as a passage through which airflow generated by rotation of the optical deflector escapes;
An optical writing device comprising:
前記ハウジング内の前記光偏向器の周辺であって該光偏向器による光ビームの偏向走査領域外に、前記2方向に配置され互いに対向する前記光学系からの反射・散乱光(フレア光)を遮光する遮光部材と、
前記光学系が配置される前記ハウジングの基盤に対向する位置に配置されて少なくとも前記光偏向器を覆うカバーを有し、前記遮光部材は前記カバーに一体に形成されまたは該カバーに取り付けられ、且つ前記遮光部材の前記光偏向器の反射面と対向する位置より前記カバー側には、前記光偏向器の回転によって生じた気流が逃げる通路となる隙間または切欠きと、
を有することを特徴とする光書込装置。 A plurality of light sources, an optical deflector that distributes and deflects light beams from the plurality of light sources in two symmetric directions, and is disposed symmetrically in the two directions with the optical deflector as a center. An optical writing apparatus comprising an optical system for guiding and imaging a plurality of light beams to be deflected and scanned on corresponding scanning surfaces, and housing the plurality of light sources, the optical deflector, and the optical system in one housing In
Reflected / scattered light (flare light) from the optical system disposed in the two directions and facing each other around the optical deflector in the housing and outside the deflection scanning region of the light beam by the optical deflector. A light shielding member for shielding light;
A cover disposed at a position facing the base of the housing on which the optical system is disposed and covering at least the optical deflector; and the light shielding member is formed integrally with or attached to the cover; and A gap or notch serving as a passage through which the airflow generated by the rotation of the light deflector escapes from the position facing the reflecting surface of the light deflector of the light shielding member to the cover side,
An optical writing device comprising:
前記光学系は、前記光偏向器を挟んで対称に複数並列して配置され、
前記遮光部材は、複数の前記光学系の並列配置される方向と直角方向であって前記光偏向器の回転中心を通る鉛直方向の線上の位置から前記光偏向器の回転方向下流側に設けることを特徴とする光書込装置。In the optical writing device according to claim 1 or 2 ,
A plurality of the optical systems are arranged in parallel symmetrically across the optical deflector,
The light shielding member is provided on the downstream side in the rotation direction of the optical deflector from a position on a vertical line passing through the rotation center of the optical deflector in a direction perpendicular to a direction in which the plurality of optical systems are arranged in parallel. An optical writing device.
前記光学系は、前記光偏向器を挟んで対称に複数並列して配置され、
前記遮光部材は、前記光偏向器の回転中心軸と、複数の前記光学系の並列配置される方向とに直交する線上の位置から、前記光偏向器の回転方向下流側に設けることを特徴とする光書込装置。In the optical writing device according to claim 1 or 2 ,
A plurality of the optical systems are arranged in parallel symmetrically across the optical deflector,
The light blocking member includes a feature the rotation center axis of the optical deflector, from the position of the line perpendicular to the direction in which the parallel arrangement of a plurality of the optical system, the provision of the downstream side in the rotational direction of said optical deflector Optical writing device.
前記光書込手段として、請求項1〜5のうちのいずれか1項に記載の光書込装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。A plurality of image carriers arranged side by side, an optical writing means for writing a latent image by irradiating a light beam onto the scanning surface of the plurality of image carriers, and a latent image formed on each image carrier Developing means that develops with different color developers to make visible images, and sequentially transfers the transfer material to the position of each image carrier and overlays each color visible image formed on each image carrier on the transfer material In an image forming apparatus comprising transfer means for transferring together and fixing means for fixing an image transferred on a transfer material,
An image forming apparatus comprising the optical writing device according to claim 1 as the optical writing unit.
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