JP6065824B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、感光体ドラムを有する画像形成ユニットを支持するための樹脂製のフレームを備えた画像形成装置に関する。

従来、画像形成装置として、画像形成ユニットの左右両側を支持するためのサイドフレームを、高い剛性をもつ金属製の金属フレームで構成するものが知られている（特許文献１参照）。具体的に、この技術では、画像形成ユニットの側面に配置されたサイドフレームが金属フレームで構成され、金属フレームの下端に樹脂フレームが連結された構成となっている。

特開２０１０−４４３６３号公報

しかしながら、従来技術では、サイドフレームを金属フレームで構成するため、画像形成装置の重量が大きくなるといった問題がある。これに対し、サイドフレームを樹脂フレームで構成することが考えられるが、この場合には、サイドフレームの剛性が低くなってしまうという問題がある。

そこで、本発明は、画像形成装置の軽量化を図るとともに、画像形成ユニットの一端側に配置されるフレームの剛性を高くすることを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、回転軸を中心に回転可能な感光体ドラムと、前記感光体ドラムに現像剤を供給するための現像器と、を有する画像形成ユニットと、板状に構成され、前記感光体ドラムの回転軸方向における前記画像形成ユニットの一端側に配置される樹脂製のフレームと、長尺状に構成され、前記フレームの面に沿って配置されて固定される第１梁状部材と、長尺状に構成され、前記フレームの面に沿うとともに前記回転軸方向から見て前記第１梁状部材に交差するように配置されて前記フレームに固定される第２梁状部材と、を備える。
前記第１梁状部材と前記第２梁状部材は、前記フレームを挟んで前記画像形成ユニットとは反対側に配置され、前記回転軸方向において間隔を空けて配置されている。

この構成によれば、フレームが樹脂で構成されるので、従来のようなフレームを金属で構成する構造に比べ、画像形成装置の軽量化を図ることができる。また、樹脂製のフレームが梁状部材で補強されるので、例えば樹脂のみで構成したフレームを補強部材で補強しないような構造と比べ、フレームの剛性を高くすることができる。さらに、各梁状部材が間隔を空けて配置されることで、画像形成装置の落下時等、画像形成ユニットからフレームに強い力が加わった場合において、内側（フレーム側）の梁状部材から外側の梁状部材に直接力が伝わらない、もしくは、各梁状部材が接触するまでの間に力を弱めることができるので、各梁状部材の交差部分を起点に一方の梁状部材が折れ曲がる（塑性変形する）のを抑えることができる。

また、前記した構成において、前記フレームは、前記回転軸方向において前記第１梁状部材に対して第１間隔を空けて対向する一対の当接部を有し、前記第２梁状部材は、前記第１梁状部材と前記フレームとの間で、かつ、前記一対の当接部の間に設けられ、前記回転軸方向において前記第１梁状部材に対して前記第１間隔よりも大きな第２間隔を空けて対向していてもよい。

これによれば、画像形成装置の落下時等、画像形成ユニットからの力によりフレームが外側に変形する場合には、一対の当接部が第２梁状部材よりも先に第１梁状部材に当接するので、各梁状部材の交差部分を起点に一方の梁状部材が折れ曲がるのをより抑えることができる。

また、前記した構成において、前記一対の当接部は、前記回転軸方向に投影したときに前記画像形成ユニットと重なっていてもよい。

これによれば、画像形成ユニットが回転軸方向に移動してフレームに当接した場合において、画像形成ユニットからフレームに対して加わる力を一対の当接部を介して第１梁状部材で良好に受けることができる。

また、前記した構成において、前記第１梁状部材および前記第２梁状部材の少なくとも一方の梁状部材は、前記フレームとは異なる材料からなり、前記フレームに対して不動状態に固定される第１固定部と、前記一方の梁状部材の長手方向に変位可能となるように前記フレームに固定される第２固定部とを有していてもよい。

これによれば、少なくとも一方の梁状部材の第２固定部を長手方向に変位可能となるようにフレームに固定することで、当該梁状部材とフレームとの熱膨張率の違いによりフレームが当該梁状部材に対して相対的に当該梁状部材の長手方向に変位した場合であっても、フレームの変位が許容されるので、例えば梁状部材が２点でフレームに拘束される構造に比べ、梁状部材またはフレームが歪むのを抑えることができる。また、各梁状部材が間隔を空けて配置されているので、例えば各梁状部材が接触する構造に比べ、フレームの熱膨張により一方の梁状部材が他方の梁状部材に対して移動する際に、各梁状部材が摺接しないので、各梁状部材が摩耗するのを抑えることができる。

また、前記した構成において、前記第１梁状部材は、前記回転軸方向に投影したときに長手方向の中間部が前記画像形成ユニットと重なり、かつ、両端部が前記画像形成ユニットの外側に配置されていてもよい。

これによれば、画像形成ユニットからフレームに対して加わる力を第１梁状部材で良好に受けることができる。

また、前記した構成において、前記フレームと前記画像形成ユニットを挟んで対向する第２フレームと、前記フレームと前記第２フレームとに連結される接続フレームと、を備える場合には、前記第１梁状部材の一端部は、前記回転軸方向に投影したときに前記接続フレームに重なっていてもよい。

これによれば、第１梁状部材の一端部が回転軸方向に投影したときに接続フレームに重なることで、第１梁状部材の一端部の回転軸方向の変形を抑えることができるので、フレームの剛性をより高くすることができる。

また、前記した構成において、前記フレームには、前記画像形成ユニットに電力を供給するためのバネ状電極が設けられ、前記バネ状電極が、前記フレームと前記画像形成ユニットとの間に圧縮された状態で配置されていてもよい。

これによれば、バネ状電極の付勢力により、画像形成ユニットのフレームに対する回転軸方向の移動を抑えることができる。また、このようにバネ状電極の付勢力がフレームに加わる構成においても、フレームが各梁状部材で補強されることで、フレームの変形を抑えることができる。

また、前記した構成において、前記フレームは、バネ状電極を介して前記画像形成ユニットに電力を供給するための基板を支持する複数の支持部を備え、前記バネ状電極は、前記基板と前記画像形成ユニットとの間に圧縮された状態で配置されていてもよい。

これによれば、バネ状電極の付勢力により、画像形成ユニットのフレームに対する回転軸方向の移動を抑えることができる。また、このようにバネ状電極の付勢力が基板を介してフレームの複数の支持部に加わる構成においても、フレームが各梁状部材で補強されることで、フレームの変形を抑えることができる。

また、前記した構成において、前記支持部は、前記フレームの前記画像形成ユニット側と反対側に配置され、前記フレームは、前記バネ状電極を貫通させるための貫通孔を有する構成であってもよい。

これによれば、基板をフレームの外側に配置することができるので、画像形成ユニットの着脱時に画像形成ユニットが基板と干渉するのを抑えることができる。また、このようにフレームに強度低下の原因となる貫通孔が形成される場合でも、フレームが各梁状部材で補強されることで、フレームの変形を抑えることができる。

また、前記した構成において、前記画像形成ユニットは、前記回転軸方向と直交する配列方向に並ぶように複数設けられ、前記第１梁状部材は、前記配列方向および前記回転軸方向に直交する方向に沿って配置され、前記第２梁状部材は、前記配列方向に沿って配置されていてもよい。

これによれば、複数の画像形成ユニットの荷重がフレームに加わった場合であっても、十字に配置された２つの梁状部材によってフレームの変形を抑えることができる。

また、前記した構成において、前記複数の画像形成ユニットを支持し、前記フレームに前記配列方向に移動可能に支持されるドロワを備え、前記第２梁状部材は、前記回転軸方向に投影したときに前記ドロワと重なっていてもよい。

ここで、フレームに移動可能に支持されるドロワを設ける場合には、ドロワを移動可能とするために、ドロワの移動領域には２つのフレームを繋いで当該フレームを補強する接続フレームを設けることができない。これに対し、第２梁状部材を回転軸方向に投影したときにドロワと重なるように配置することで、ドロワの移動領域に接続フレームを設けなくても、当該ドロワの移動領域に対応したフレームの部分を第２梁状部材で補強することができる。

また、前記した構成において、前記第１梁状部材および前記第２梁状部材の少なくとも一方は、金属製であってもよい。

これによれば、フレームの変形をより抑えることができる。

本発明によれば、画像形成装置の軽量化を図るとともに、画像形成ユニットの一端側に配置されるフレームの剛性を高くすることができる。

本発明の一実施形態に係るカラープリンタを示す断面図である。 装置本体からドロワを引き出した状態を示す断面図である。 装置本体の構成を示す斜視図である。 第１接続フレームとＬ字板金を前斜め上方から見た斜視図である。 右側サイドフレームを左右方向外側から見た側面図である。 右側サイドフレームから梁状板金等を取り外した状態を示す分解斜視図である。 Ｌ字板金と第１梁状板金を示す斜視図である。 第１梁状板金の下端部と係合する第１係合部を示す拡大図（ａ）と、図８（ａ）のＩ−Ｉ断面図（ｂ）である。 第２梁状板金の後端部と係合する第２係合部を示す拡大図（ａ）と、図９（ａ）のＩＩ−ＩＩ断面図（ｂ）である。 各梁状板金とプロセス部等との関係を示す断面図である。 バネ状電極や基板を示す分解斜視図である。 バネ状電極周りの構造を簡略的に示す断面図である。 各梁状板金と一対の当接部との関係を示す簡略図である。 第１梁状板金および第２梁状板金の配置の変形例を示す簡略図である。

次に、本発明の一実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明においては、まず、画像形成装置の一例としてのカラープリンタの全体構成を説明した後、本発明の特徴部分を詳細に説明する。

以下の説明において、方向は、カラープリンタ使用時のユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図１において、紙面に向かって左側を「前側」、紙面に向かって右側を「後側」とし、紙面に向かって奥側を「左側」、紙面に向かって手前側を「右側」とする。また、紙面に向かって上下方向を「上下方向」とする。

図１に示すように、カラープリンタ１は、装置本体１０内に、用紙Ｐを供給する給紙部２０と、給紙された用紙Ｐに画像を形成する画像形成部３０と、画像が形成された用紙Ｐを排出する排紙部９０とを備えている。

給紙部２０は、用紙Ｐを収容する給紙トレイ２１と、給紙トレイ２１から用紙Ｐを画像形成部３０へ搬送する用紙搬送装置２２を主に備えている。

画像形成部３０は、光スキャナ４０と、複数の画像形成ユニットの一例としての４つのプロセス部５０と、ドロワ６０と、転写ユニット７０と、定着ユニット８０とから主に構成されている。

光スキャナ４０は、複数のプロセス部５０の上側（感光体ドラム５１の回転軸方向および配列方向に直交する直交方向における一方側）に配置されており、図示しないレーザ発光部や、符号を省略して示すポリゴンミラー、レンズおよび反射鏡などを備えている。そして、光スキャナ４０では、レーザビームがポリゴンミラーや反射鏡で反射されたり、レンズを通過したりして出射され、各プロセス部５０の各感光体ドラム５１の表面上に高速走査にて照射される。

複数のプロセス部５０は、感光体ドラム５１の回転軸５１Ａと直交する配列方向、すなわち本実施形態における前後方向に配列されている。プロセス部５０は、左右方向に沿った回転軸５１Ａを中心に回転可能な感光体ドラム５１と、感光体ドラム５１を帯電させるための帯電器５２と、現像器の一例としての現像カートリッジ５３とを備えている。現像カートリッジ５３は、感光体ドラム５１に現像剤の一例としてのトナーを供給するための現像ローラ５４および供給ローラ５５と、トナーを収容するためのトナー収容室５６とを備えている。

帯電器５２は、帯電ワイヤ５２Ａと、当該帯電ワイヤ５２Ａと感光体ドラム５１との間に設けられるグリッド電極５２Ｂとを備えている。

ドロワ６０は、複数のプロセス部５０を支持するための部材であり、装置本体１０の左右の壁を構成する一対のサイドフレーム１２，１３に対して前後方向に移動可能に構成されている。具体的には、各サイドフレーム１２，１３には前後方向に延びるレールＲＡ（図２，３において左側のみ図示）が設けられ、ドロワ６０は各レールＲＡに案内されて前後方向に移動可能である。そして、ドロワ６０は、図２に示すように、装置本体１０の前面に配置されたフロントカバー１１を開放することによって形成される開口部１０Ａを通して、装置本体１０の外に引き出し可能に構成され、これによりプロセス部５０が外部に露出可能となっている。

図１に戻り、転写ユニット７０は、給紙部２０とドロワ６０との間に設けられ、駆動ローラ７１、従動ローラ７２、搬送ベルト７３および転写ローラ７４を備えている。

駆動ローラ７１および従動ローラ７２は、前後方向に離間して平行に配置され、その間にエンドレスベルトからなる搬送ベルト７３が張設されている。搬送ベルト７３は、その外側の面が各感光体ドラム５１に接している。また、搬送ベルト７３の内側には、各感光体ドラム５１との間で搬送ベルト７３を挟持する転写ローラ７４が、各感光体ドラム５１に対向して４つ配置されている。この転写ローラ７４には、転写時に定電流制御によって転写バイアスが印加される。

定着ユニット８０は、ドロワ６０および転写ユニット７０の後側に配置され、加熱ローラ８１と、加熱ローラ８１と対向配置され加熱ローラ８１を押圧する加圧ローラ８２とを備えている。

このように構成される画像形成部３０では、まず、各感光体ドラム５１の表面が、帯電器５２により一様に帯電された後、光スキャナ４０で露光される。これにより、露光された部分の電荷が除去されて、各感光体ドラム５１上に画像データに基づく静電潜像が形成される。その後、現像ローラ５４によって現像カートリッジ５３内のトナーが、感光体ドラム５１上の静電潜像に供給されることで、感光体ドラム５１上にトナー像が担持される。

次に、搬送ベルト７３上に供給された用紙Ｐが各感光体ドラム５１と各転写ローラ７４との間を通過することで、各感光体ドラム５１上に形成されたトナー像が用紙Ｐ上に転写される。そして、用紙Ｐが加熱ローラ８１と加圧ローラ８２との間を通過することで、用紙Ｐ上に転写されたトナー像が熱定着される。

排紙部９０は、用紙Ｐを搬送する複数の搬送ローラ９１を主に備えている。トナー像が転写され、熱定着された用紙Ｐは、搬送ローラ９１によって搬送され、装置本体１０の外部に排出される。

＜装置本体１０の構成＞
図３に示すように、装置本体１０は、左右一対のサイドフレーム１２，１３と、各サイドフレーム１２，１３の上部を連結する第１接続フレーム１００と、各サイドフレーム１２，１３の下側後部を連結する第２接続フレーム２００と、各サイドフレーム１２，１３の下端部を連結するロアビーム１４とを備えている。ロアビーム１４は、左右方向に長い長尺状の板金であり、各サイドフレーム１２，１３の前側と後側に１つずつ設けられている。

各サイドフレーム１２，１３は、矩形の略板状の樹脂製のフレームであり、図１に示すように、左右方向において複数のプロセス部５０を挟んで対向し、各プロセス部５０をドロワ６０を介して支持するように構成されている。なお、以下の説明では、右側に配置されるサイドフレーム１２を右側サイドフレーム１２とも称し、左側に配置されるサイドフレーム１３を左側サイドフレーム１３とも称することとする。

右側サイドフレーム１２は、フレームの一例であり、ＡＢＳなどの樹脂から形成され、左右方向から見て前後方向に長い略長方形に構成され、各プロセス部５０の右端側をドロワ６０を介して支持している。図３に示すように、右側サイドフレーム１２は、左右方向に直交した平面１２１Ａを有する板状部１２１と、板状部１２１から左右方向内側または外側に突出するように形成される補強リブ部１２２とを主に有している。そして、右側サイドフレーム１２は、第１梁状板金５１０および第２梁状板金５２０（図５参照）とで補強されている。

左側サイドフレーム１３は、第２フレームの一例であり、ＡＢＳなどの樹脂から形成され、右側サイドフレーム１２とプロセス部５０を挟んで対向し、各プロセス部５０の左端側をドロワ６０を介して支持している。なお、左側サイドフレーム１３も、右側サイドフレーム１２と同じような板状部および補強リブ部（符号略）などを備えている。また、左側サイドフレーム１３の左右方向外側には、感光体ドラム５１などを駆動するための複数のギヤ等から構成される駆動機構（図示略）が設けられており、当該駆動機構によって左側サイドフレーム１３が補強されている。

図３および図１に示すように、第１接続フレーム１００は、金属製のフレームであり、左右方向に直交する断面が閉断面形状となる筒状に構成され、左右方向における両端部が一対のサイドフレーム１２，１３に連結されている。第１接続フレーム１００は、複数のプロセス部５０に対して上側に配置され、その内部には、光スキャナ４０が収容されている。

このように筒状の第１接続フレーム１００の両端部を一対のサイドフレーム１２，１３に連結することで、一対のサイドフレーム１２，１３の剛性を高くすることが可能となっている。また、筒状の第１接続フレーム１００内に光スキャナ４０を収容するので、第１接続フレーム１００に、一対のサイドフレーム１２，１３の剛性を向上させる機能と光スキャナ４０を保護する機能の両方を持たせることが可能となっている。

また、第１接続フレーム１００は、前後方向の大きさがドロワ６０と略同じ大きさとなっており、上下方向に投影したときに複数のプロセス部５０と重なるように構成されている。このように第１接続フレーム１００が複数のプロセス部５０の略全体にわたって形成されることで、一対のサイドフレーム１２，１３の剛性をより高くすることが可能となっている。

また、第１接続フレーム１００の前後方向の中央Ｃ１は、サイドフレーム１２，１３の前後方向の中央Ｃに対して前端側にずれて配置されている。言い換えると、第1接続フレーム１００は、サイドフレーム１２，１３の前端寄り（サイドフレーム１２，１３の後端よりも前端に近い位置）に配置されている。

より詳しくは、第１接続フレーム１００は、図３および図４に示すように、その上壁部１０１の左右両端部が各サイドフレーム１２，１３の上面にネジＳ４によって固定され、その下壁部１０２の左右両端部が、各サイドフレーム１２，１３に固定されるＬ字板金３００に固定されている。

Ｌ字板金３００は、前後方向に延びる長尺状の本体部３００Ａと、本体部３００Ａの後端から下方、すなわち感光体ドラム５１側へ延びる延出部３００Ｂを備えている。本体部３００Ａは、左右方向に投影したとき第１接続フレーム１００と重なるように配置されている。延出部３００Ｂは、ドロワ６０の位置決めを行うためにドロワ６０の後部に係合する位置決め用シャフト３１０（図１も参照）を支持している。Ｌ字板金３００は、各サイドフレーム１２，１３の面（例えば、右側サイドフレーム１２の平面１２１Ａ）に沿うように配置されるとともに、各サイドフレーム１２，１３の上端側、かつ、左右方向内側に固定されている（図３および図５参照）。これにより、各サイドフレーム１２，１３の上端部が、各Ｌ字板金３００によって補強されている。

また、Ｌ字板金３００は、第１接続フレーム１００を介して光スキャナ４０を支持している。これにより、Ｌ字板金３００を、各サイドフレーム１２，１３の補強部材と光スキャナ４０の支持部材の両方に利用することができるので、例えば補強部材と支持部材を別々に設ける構成に比べ、コストダウンを図ることが可能となっている。

図３および図１に示すように、第２接続フレーム２００は、金属製のフレームであり、左右方向に直交する断面が閉断面形状となる筒状に構成され、左右方向における両端部が一対のサイドフレーム１２，１３に連結されている。そして、第２接続フレーム２００は、複数のプロセス部５０に対して下側に配置されている。

これにより、第１接続フレーム１００と第２接続フレーム２００が上下方向において複数のプロセス部５０を挟むように配置されるので、各接続フレーム１００，２００によって一対のサイドフレーム１２，１３の中央部分（複数のプロセス部５０と回転軸方向で重なる部分）を効率よく補強することが可能となっている。

また、第２接続フレーム２００の前後方向の中央Ｃ２は、サイドフレーム１２，１３の前後方向の中央Ｃに対して後端側にずれて配置されている。言い換えると、第２接続フレーム２００は、サイドフレーム１２，１３の後端寄り（サイドフレーム１２，１３の前端よりも後端に近い位置）に配置されている。

つまり、前述した第１接続フレーム１００との関係を踏まえると、サイドフレーム１２，１３の前端寄りに第１接続フレーム１００が配置され、後端寄りに第２接続フレーム２００が配置されている。これにより、サイドフレーム１２，１３の略対角線上に第１接続フレーム１００と第２接続フレーム２００が配置されるので、一対のサイドフレーム１２，１３の剛性をより高くすることが可能となっている。

また、第２接続フレーム２００は、前後方向において、第１接続フレーム１００の後端部から一対のサイドフレーム１２，１３の後端付近まで延びるような大きさで形成されている。さらに、第２接続フレーム２００は、上下方向に投影したときに第１接続フレーム１００に重なるように配置されている。

これにより、一対のサイドフレーム１２，１３の前後方向における全範囲を各接続フレーム１００，２００で補強することができるので、一対のサイドフレーム１２，１３の剛性をより高くすることが可能となっている。

また、第２接続フレーム２００の内部には、プロセス部５０に電力を供給するための電源基板４００が収容されている。電源基板４００には、電源回路を構成する素子の一例としてトランス４０１が実装されている。このように金属製の第２接続フレーム２００内に電源基板４００を収容することで、電源基板４００から発生する放射ノイズが広がるのを抑えることが可能となっている。

図５および図６に示すように、第１梁状板金５１０は、第１梁状部材の一例であり、右側サイドフレーム１２とは異なる材料、詳しくは樹脂とは熱膨張係数の異なる鉄等の金属からなり、上下方向に延びる長尺状に形成されている。第１梁状板金５１０は、右側サイドフレーム１２の板状部１２１の平面１２１Ａに沿って配置されて当該右側サイドフレーム１２に左右方向外側から固定されている。これにより、樹脂製の右側サイドフレーム１２が第１梁状板金５１０で補強されるので、例えば樹脂のみで構成した右側サイドフレームを補強部材で補強しないような構造と比べ、右側サイドフレーム１２の剛性を高くすることが可能となっている。

第１梁状板金５１０の短手方向の最大幅は、右側サイドフレーム１２の前後方向の最大長さの約１／４７程度の、極めて小さな幅に形成されている。このように樹脂製の右側サイドフレーム１２に対して極めて幅狭な第１梁状板金５１０を設けることで、従来のようなサイドフレームを大型の板金で構成する構造に比べ、カラープリンタ１の軽量化を図ることが可能となっている。なお、第１梁状板金５１０の短手方向の最大幅は、右側サイドフレーム１２の前後方向の最大長さの１／１０〜１／１００にするのが望ましく、好ましくは１／４０〜１／５０にするのが望ましい。また、第２梁状板金５２０の短手方向の最大幅も、上述した第１梁状板金５１０と同様に設定するのが望ましい。言い換えると、各梁状板金５１０，５２０の長手方向の長さは、短手方向の最大長さの２倍以上１００倍以下、好ましくは１０倍以上８０倍以下の長さとすることができる。

第１梁状板金５１０は、右側サイドフレーム１２に設けられたダクト６００を上下に貫通するように配置され、その上端部５１０Ａが右側サイドフレーム１２の上部および前述したＬ字板金３００に固定され、その下端部５１０Ｂが右側サイドフレーム１２の下部に係合している。ここで、ダクト６００は、送風ファン６０１からの空気を各プロセス部５０に案内するためのエア流路である。

図７に示すように、第１梁状板金５１０は、長尺状の板金を断面視Ｌ字状に折り曲げることで形成されており、主に、左右方向と直交する第１壁５１１と、当該第１壁５１１の前端から左右方向外側に延びる第２壁５１２とを有している。第１壁５１１の上端部５１１Ａには、上下方向に並んだ２つの孔５１１Ｂが形成されており、上方に配置された孔５１１Ｂ（図示略）には、第１梁状板金５１０をＬ字板金３００に締結するためのネジＳ１が挿通されている。

詳しくは、Ｌ字板金３００の前後方向の略中央部（本体部３００Ａの前後方向略中央部）には、左右方向外側に向けて膨出する膨出部３０１が形成されており、当該膨出部３０１は、図７および図５に示すように、右側サイドフレーム１２の板状部１２１に形成された貫通孔（符号略）を通して板状部１２１よりも左右方向外側に突出するように配置されている。そして、この膨出部３０１に対して第１梁状板金５１０の第１壁５１１の上端部５１１Ａをセットし、ネジＳ１を上端部５１１Ａの上側の孔５１１Ｂに通してＬ字板金３００に締結することで、第１壁５１１の上端部５１１ＡがＬ字板金３００に固定される。つまり、第１梁状板金５１０は、Ｌ字板金３００の本体部３００Ａと交差するように配置され、その上端部５１０ＡがＬ字板金３００の本体部３００Ａの前後方向の両端部の間に固定されている。このように第１梁状板金５１０の上端部５１０ＡがＬ字板金３００の本体部３００Ａの両端部の間に固定されることで、左右方向から見て略Ｔ字状に配置された第１梁状板金５１０とＬ字板金３００とで右側サイドフレーム１２を良好に補強することが可能となっている。

また、第１梁状板金５１０の上端部５１０Ａは、右側サイドフレーム１２に固定されたＬ字板金３００に固定されることで右側サイドフレーム１２に対して固定されている。詳しくは、このようにネジＳ１により固定された第１壁５１１の上端部５１１Ａ（第１梁状板金５１０の上端部５１０Ａ）は、第１固定部の一例であり、右側サイドフレーム１２に対して不動状態に固定、つまり、上下左右前後方向において固定されている。そして、右側サイドフレーム１２は、内側に配置されたＬ字板金３００と外側に配置された第１梁状板金５１０で挟まれている。

また、第１壁５１１の上端部５１１Ａの下側に形成される孔５１１Ｂには、第１梁状板金５１０を右側サイドフレーム１２に位置決めするためのボス１２７が挿通されている。つまり、右側サイドフレーム１２に設けられたボス１２７を上端部５１１Ａの下側の孔５１１Ｂに通すことで、第１壁５１１の上端部５１１Ａが右側サイドフレーム１２に位置決めされる。

第１梁状板金５１０の下端部５１０Ｂは、右側サイドフレーム１２に形成された第１係合部１２３に係合している。図８（ａ），（ｂ）に示すように、第１係合部１２３は、第１梁状板金５１０の第２壁５１２の右側（左右方向外側）に配置され、第２壁５１２の端面に係合する第１係合壁１２３Ａと、第１係合壁１２３Ａの前後方向中央から左側（左右方向内側）に延びて第１梁状板金５１０の第１壁５１１に係合する第２係合壁１２３Ｂと、第１係合壁１２３Ａの前後両端から左側に向けて延びて板状部１２１に連結される一対の連結壁１２３Ｃとを有している。

そして、第１梁状板金５１０の下端部５１０Ｂは、左右方向において各係合壁１２３Ａ，１２３Ｂと板状部１２１との間に配置されることで、各係合壁１２３Ａ，１２３Ｂおよび板状部１２１によって左右方向への移動が規制されている。また、第１梁状板金５１０の下端部５１０Ｂは、各係合壁１２３Ａ，１２３Ｂ、各連結壁１２３Ｃ，１２３Ｃおよび板状部１２１で囲われる空間を通って、第１係合部１２３よりも下方に突出するように配置されている。

つまり、第１梁状板金５１０の下端部５１０Ｂは、第２固定部の一例であり、右側サイドフレーム１２に対して左右方向において固定され、長手方向においては変位可能となっている。これは、装置本体１０の使用時の環境変化や落下対策に有効である。これにより、第１梁状板金５１０と右側サイドフレーム１２との熱膨張率の違いや落下時の衝撃により右側サイドフレーム１２が第１梁状板金５１０に対して相対的に第１梁状板金５１０の長手方向に変形した場合であっても、右側サイドフレーム１２の変形が第１梁状板金５１０によって拘束されないので、第１梁状板金５１０または右側サイドフレーム１２が歪むのを抑えることが可能となっている。

また、樹脂製の右側サイドフレーム１２は金属製の第１梁状板金５１０よりも熱膨張率が大きいが、右側サイドフレーム１２が熱膨張をした場合でも、前述したように第１梁状板金５１０の下端部５１０Ｂが第１係合部１２３よりも下方に突出しているので、下端部５１０Ｂが第１係合部１２３から外れにくくなっている。

さらに、第１係合部１２３と係合した第１梁状板金５１０の下端部５１０Ｂの下側には、熱膨張率の差を考慮した空間が設けられている。これにより、右側サイドフレーム１２が熱収縮をした場合でも、下端部５１０Ｂが他の部材と干渉することを抑えることが可能となっている。

図５および図６に示すように、第２梁状板金５２０は、第２梁状部材の一例であり、第１梁状板金５１０と同様の構造、詳しくは第１梁状板金５１０の第１壁５１１および第２壁５１２と同様の構造となる第１壁５２１および第２壁５２２を有し、第１梁状板金５１０と同じ材料の共通部品で形成されている。つまり、第１梁状板金５１０と第２梁状板金５２０は、同じ強度となっている。そして、第２梁状板金５２０は、第１梁状板金５１０よりも左右方向内側に配置され、当該第１梁状板金５１０に直交するように、前後方向に沿って右側サイドフレーム１２に固定されている。詳しくは、第２梁状板金５２０と第１梁状板金５１０は、左右方向から見て中央部同士が重なるように、十字状に交差して配置されている。これにより、交差した２つの梁状板金５１０，５２０により右側サイドフレーム１２の剛性をより高くすることが可能となっている。

また、第１梁状板金５１０と第２梁状板金５２０は、図１３に示すように、左右方向において間隔を空けて配置されている。これにより、カラープリンタ１の落下時等、ドロワ６０から右側サイドフレーム１２に強い力が加わった場合において、内側の第２梁状板金５２０から外側の第１梁状板金５１０に直接力が伝わらない、もしくは、各梁状板金５１０，５２０が接触するまでの間に力を弱めることができるので、各梁状板金５１０，５２０の交差部分を起点に一方の梁状板金が折れ曲がる（塑性変形する）のを抑えることが可能となっている。

また、例えば熱膨張により第１梁状板金５１０および第２梁状板金５２０の一方が他方に対して長手方向に変形した場合には、一方の変形が他方によって拘束されないので、第１梁状板金５１０または第２梁状板金５２０が歪むのを抑えることが可能となっている。さらに、各梁状板金５１０，５２０が間隔を空けて配置されているので、例えば各梁状板金が接触する構造に比べ、右側サイドフレーム１２の熱膨張により一方の梁状板金が他方の梁状板金に対して移動する際に、各梁状板金５１０，５２０が摺接しないので、各梁状板金５１０，５２０が摩耗するのを抑えることが可能となっている。

また、右側サイドフレーム１２は、左右方向において第１梁状板金５１０に対して第１間隔Ｌ１を空けて対向する一対の当接部１２Ｂを有している。各当接部１２Ｂは、右側サイドフレーム１２の平面１２１Ａから左右方向外側に向けて突出している。

第２梁状板金５２０は、第１梁状板金５１０と右側サイドフレーム１２の平面１２１Ａとの間で、かつ、一対の当接部１２Ｂの間に設けられ、左右方向において第１梁状板金５１０に対して第１間隔Ｌ１よりも大きな第２間隔Ｌ２を空けて対向している。これにより、カラープリンタ１の落下時等、ドロワ６０からの力により右側サイドフレーム１２が外側に変形する場合には、一対の当接部１２Ｂが第２梁状板金５２０よりも先に第１梁状板金５１０に当接するので、各梁状板金５１０，５２０の交差部分を起点に一方の梁状板金が折れ曲がるのをより抑えることが可能となっている。

また、図１０に示すように、一対の当接部１２Ｂは、左右方向に投影したときにプロセス部５０と重なっている。これにより、プロセス部５０が左右方向に移動してドロワ６０を介して右側サイドフレーム１２に当接した場合において、プロセス部５０から右側サイドフレーム１２に対して加わる力を一対の当接部１２Ｂを介して第１梁状板金５１０で良好に受けることが可能となっている。

第２梁状板金５２０は、その第１壁５２１が右側サイドフレーム１２の板状部１２１の平面１２１Ａに沿って配置され、その第２壁５２２の先端が左右方向内側に向けられた状態で配置されている。つまり、各梁状板金５１０，５２０の各第２壁５１２，５２２の先端を互いに反対方向を向くように配置することで、各第１壁５１１，５２１の面同士が対面している。

図５および図６に戻って、第２梁状板金５２０は、その前端部５２０Ａが右側サイドフレーム１２に固定され、その後端部５２０Ｂが右側サイドフレーム１２に形成された第２係合部１２４に係合されている。図９（ａ），（ｂ）に示すように、第２係合部１２４は、第２梁状板金５２０の右側（左右方向外側）に配置される第１規制壁１２４Ａと、第２梁状板金５２０の上側に配置される第２規制壁１２４Ｂと、第２梁状板金５２０の左側（左右方向内側）に配置される第３規制壁１２４Ｃとを備えている。

第３規制壁１２４Ｃの右側の端縁は、第２梁状板金５２０に沿った形状に形成されている。これにより、第１規制壁１２４Ａと第３規制壁１２４Ｃとで第２梁状板金５２０の左右方向への移動が規制されるとともに、第２規制壁１２４Ｂと第３規制壁１２４Ｃとの間で第２梁状板金５２０の第２壁５２２の上下方向への移動が規制されている。

また、第２係合部１２４と係合した第２梁状板金５２０の後端部５２０Ｂの後側には、熱膨張率の差を考慮した空間が設けられている。これにより、第２梁状板金５２０と樹脂製の右側サイドフレーム１２との熱膨張差による問題を解消することが可能となっている。具体的には、右側サイドフレーム１２が熱収縮等をして変形した場合でも、後端部５２０Ｂが他の部材と干渉することを抑えることが可能となっている。

以下に、第１梁状板金５１０および第２梁状板金５２０の配置などについてより詳細に説明する。
図１０に示すように、第１梁状板金５１０は、左右方向に投影したときに長手方向の中間部５１０Ｃがプロセス部５０と重なり、かつ、上端部５１０Ａおよび下端部５１０Ｂがプロセス部５０の上下方向外側に配置されている。これにより、プロセス部５０から右側サイドフレーム１２に対して加わる力、詳しくは右側サイドフレーム１２のドロワ６０を支持する部位に加わる力を第１梁状板金５１０で良好に受けることが可能となっている。

また、第１梁状板金５１０は、左右方向（右側サイドフレーム１２の面に直交する面直方向）から見たときに、上端部５１０Ａおよび下端部５１０Ｂが右側サイドフレーム１２の長辺に相当する両端部（上端部および下端部）に少なくとも左右方向で固定されている。詳しくは、第１梁状板金５１０は、右側サイドフレーム１２の長辺に沿った方向、つまり前後方向に対して略直交するように配置されている。これにより、例えば第１梁状板金を右側サイドフレームの短辺に相当する前端部から後端部まで延びるように配置するような構造に比べ、第１梁状板金５１０を短くすることができるので、カラープリンタ１の軽量化を図ることが可能となっている。なお、右側サイドフレーム１２の上端部および下端部とは、右側サイドフレーム１２を上下方向に３等分した上側と下側の領域のことを指す。

第１梁状板金５１０の上端部５１０Ａは、左右方向に投影したときに第１接続フレーム１００に重なるように配置されている。これにより、第１梁状板金５１０の上端部５１０Ａが左右方向に変形するのを第１接続フレーム１００により抑えることができるので、右側サイドフレーム１２の剛性をより高くすることが可能となっている。

また、第２梁状板金５２０は、左右方向に投影したときにドロワ６０と重なるように配置されている。ここで、各サイドフレーム１２，１３に移動可能に支持されるドロワ６０を設ける場合には、ドロワ６０を移動可能とするために、ドロワ６０の移動領域には各サイドフレーム１２，１３を繋いで補強する接続フレーム１００，２００を設けることができない。これに対し、第２梁状板金５２０を左右方向に投影したときにドロワ６０と重なるように配置することで、ドロワ６０の移動領域に接続フレーム１００，２００を設けなくても、当該ドロワ６０の移動領域に対応した右側サイドフレーム１２の部分を第２梁状板金５２０で補強することができる。

図１１に示すように、各梁状板金５１０，５２０で補強された右側サイドフレーム１２には、複数のプロセス部５０に電力を供給するための複数のバネ状電極７１０と、転写ユニット７０に電力を供給するための複数のバネ状電極７３０の付勢力が加わるようになっている。右側サイドフレーム１２の左右方向外側には、電源基板４００（図１参照）から供給された電力を適宜な電力に変圧して複数のプロセス部５０や転写ユニット７０に複数のバネ状電極７１０，７３０を介して供給するための基板７２０が設けられている。なお、このように基板７２０を右側サイドフレーム１２の左右方向外側に設けることで、ドロワ６０の着脱時にドロワ６０が基板７２０と干渉するのを抑えることが可能となっている。

右側サイドフレーム１２は、基板７２０を支持する複数の支持部１２５，１２６を左右方向外側（プロセス部５０とは反対側）に備えている（図５も参照）。支持部１２５は、左右方向に直交する方向に弾性変形可能な爪（符号略）を基板７２０に形成した孔７２１や切欠部７２２に係合することで基板７２０を支持している。支持部１２６は、基板７２０の上端に形成した貫通孔７２３を貫通したネジ（図示略）が締結される部位であり、当該締結により基板７２０を支持している。

図１２に簡略的に示すように、上側に配置されるバネ状電極７１０は、圧縮コイルバネを有する電極であり、右側サイドフレーム１２に支持され、基板７２０とプロセス部５０の電極５０Ａとの間で圧縮された状態で当該電極５０Ａに当接している。なお、本実施形態では、バネ状電極７１０をプロセス部５０の電極５０Ａに直接接続しているが、本発明はこれに限定されず、例えばドロワ６０に設けた中継用の導体を介してバネ状電極７１０をプロセス部５０の電極に間接的に接続してもよい。

また、下側に配置されるバネ状電極７３０は、転写ユニット７０の電極７０Ａに接続される第１バネ状電極７３１と、基板７２０に接続される第２バネ状電極７３２と、第１バネ状電極７３１と第２バネ状電極７３２とに接続される中継導体７３３とを備えている。

第１バネ状電極７３１は、圧縮コイルバネを有する電極であり、右側サイドフレーム１２に支持され、右側サイドフレーム１２と転写ユニット７０の電極７０Ａとの間で圧縮された状態で当該電極７０Ａに当接している。詳しくは、右側サイドフレーム１２は、メインフレーム８１０と、メインフレーム８１０の外側に固定されるサブフレーム８２０とを有しており（図６も参照）、第１バネ状電極７３１は、転写ユニット７０とサブフレーム８２０との間に配置されている。

中継導体７３３は、サブフレーム８２０を左右方向において内側から外側に貫通するように設けられている。

第２バネ状電極７３２は、圧縮コイルバネを有する電極であり、サブフレーム８２０に支持され、中継導体７３３と基板７２０との間で圧縮された状態で設けられている。

このようにバネ状電極７１０，７３０を設けることで、バネ状電極７１０，７３０の付勢力により、バネ状電極７１０，７３０をプロセス部５０、転写ユニット７０および基板７２０に確実に接続させることができるとともに、プロセス部５０の右側サイドフレーム１２に対する左右方向の移動を抑えることが可能となっている。また、このようにバネ状電極７１０，７３０の付勢力が右側サイドフレーム１２に加わる構成においても、右側サイドフレーム１２が前述した各梁状板金５１０，５２０で補強されることで、右側サイドフレーム１２の剛性を高くし変形を抑えることが可能となっている。

また、右側サイドフレーム１２には、各バネ状電極７１０，７３０を貫通させた状態で支持するための複数の貫通孔１２Ａが形成されている。このように右側サイドフレーム１２に強度低下の原因となる複数の貫通孔１２Ａが形成される場合でも、右側サイドフレーム１２が各梁状板金５１０，５２０で補強されることで、右側サイドフレーム１２の変形を抑えることが可能となっている。

なお、複数のバネ状電極７１０は、図５に示すように、４つのワイヤ用電極７１０Ａと、４つの現像用電極７１０Ｂと、４つのグリッド用電極７１０Ｃと、２つのドラム用電極７１０Ｄとを含んで構成されている。各ワイヤ用電極７１０Ａは、各帯電ワイヤ５２Ａに電力を供給するための電極であり、各帯電ワイヤ５２Ａに対応して設けられ、それぞれ同じピッチで前後方向に並んで配置されている。

各現像用電極７１０Ｂは、各現像カートリッジ５３に電力（現像バイアス）を供給するための電極であり、各現像カートリッジ５３に対応して設けられ、それぞれ同じピッチで前後方向に並んで配置されている。より詳しくは、各現像用電極７１０Ｂは、各現像カートリッジ５３の現像ローラ５４および供給ローラ５５に電力を供給する。各グリッド用電極７１０Ｃは、各グリッド電極５２Ｂに電力を供給するための電極であり、各グリッド電極５２Ｂに対応して設けられ、それぞれ同じピッチで前後方向に並んで配置されている。各ドラム用電極７１０Ｄは、各感光体ドラム５１に電力を供給するための電極であり、複数のグリッド用電極７１０Ｃの下側に配置されている。

また、複数のバネ状電極７３０は、各転写ローラ７４に電力（転写バイアス）を供給するための転写用電極であり、各転写ローラ７４に対応して設けられ、それぞれ同じピッチで前後方向に並んで配置されている。そして、第１梁状板金５１０は、電力の供給対象が同じとなる４つの対象同一電極（例えばワイヤ用電極７１０Ａ）のうち真ん中の２つの対象同一電極の間に配置されている。

また、各バネ状電極７１０，７３０から右側サイドフレーム１２に加わる荷重は、１つ当たり１．４７Ｎとなっている。また、ドロワ６０または複数のプロセス部５０に対して付勢力を与えるバネ状電極７１０の数は、合計１４個となっている。

以上、本実施形態によれば、前述した効果に加え、以下に示す効果を得ることができる。
各梁状板金５１０，５２０が左右方向に直交する第１壁５１１，５２１を有することで、各第１壁５１１，５２１により各梁状板金５１０，５２０を右側サイドフレーム１２に安定して取り付けることができる。また、各第２壁５１２，５２２により各第１壁５１１，５２１の剛性を高くすることができるので、各梁状板金５１０，５２０自体の剛性を高くすることができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。
前記実施形態では、各梁状部材を板金で構成したが、本発明はこれに限定されず、各梁状部材は、どのような部材でもよく、例えば柱状の金属製の部材でもよい。ただし、前記実施形態のように各梁状部材を板金で構成した場合には、例えば柱状に構成した場合と比べ、画像形成装置の軽量化を図ることができる。また、各梁状部材は、長尺状に構成されていれば、その断面形状は、丸や多角形、中空、中実などを組み合わせてもよく、どのような形状であってもよい。また、梁状部材の材料は、金属に限らず、例えば樹脂などであってもよい。

なお、梁状部材の配置は、前記実施形態のような配置に限らず、どのように配置してもよい。例えば、梁状部材は、電力の供給対象が同じとなる複数の対象同一電極のどこの間を通してもよい。さらに、この場合には、梁状部材に隣接する２つの対象同一電極の間隔は他の２つの対象同一電極の間隔よりも大きくするのがよい。

前記実施形態では、バネ状電極７１０，７３０を圧縮コイルバネを有する構成としたが、本発明はこれに限定されず、例えばバネ状電極は板バネやトーションバネを有する構成であってもよい。

前記実施形態では、現像器の一例として現像カートリッジ５３を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば現像カートリッジが、トナーを収容するトナーカートリッジと、現像ローラ等を収容する現像装置とで構成される場合には、現像装置であってもよい。

前記実施形態では、ドロワ６０は複数のプロセス部５０を支持しているが、ドロワ６０に対してプロセス部５０が着脱可能であってもよい。またドロワ６０に対して現像カートリッジ５３などプロセス部５０の一部が着脱可能であってもよい。また複数の感光体ドラム５１がドロワ６０と一体に支持されていてもよい。

前記実施形態では、カラープリンタ１に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されず、その他の画像形成装置、例えばモノクロのプリンタや複写機や複合機などに本発明を適用してもよい。前記実施形態では、補強メンバとしてＬ字板金３００を例示したが、本発明はこれに限定されず、補強メンバは、長尺状に構成されていれば、断面形状は丸や多角形、中空、中実などを組み合わせてもよく、どのような形状であってもよい。

前記実施形態では、第１梁状板金５１０と第２梁状板金５２０とを左右方向から見て十字状に配置したが、本発明はこれに限定されず、例えば図１４の簡略図に示すように、第１梁状板金５１０と第２梁状板金５２０とを左右方向から見てＸ字状に配置してもよい。詳しくは、第１梁状板金５１０を右側サイドフレーム１２の第１対角線に沿って配置するとともに、第２梁状板金５２０を第１対角線とは別の第２対角線に沿って配置してもよい。

１ カラープリンタ
１２ 右側サイドフレーム
５０ プロセス部
５１ 感光体ドラム
５１Ａ 回転軸
５３ 現像カートリッジ
１２１Ａ 平面
５１０ 第１梁状板金
５２０ 第２梁状板金

Claims (12)

1. 回転軸を中心に回転可能な感光体ドラムと、前記感光体ドラムに現像剤を供給するための現像器と、を有する画像形成ユニットと、
   板状に構成され、前記感光体ドラムの回転軸方向における前記画像形成ユニットの一端側に配置される樹脂製のフレームと、
   長尺状に構成され、前記フレームの面に沿って配置されて固定される第１梁状部材と、
   長尺状に構成され、前記フレームの面に沿うとともに前記回転軸方向から見て前記第１梁状部材に交差するように配置されて前記フレームに固定される第２梁状部材と、を備え、
   前記第１梁状部材と前記第２梁状部材は、前記フレームを挟んで前記画像形成ユニットとは反対側に配置され、前記回転軸方向において間隔を空けて配置されていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記フレームは、前記回転軸方向において前記第１梁状部材に対して第１間隔を空けて対向する一対の当接部を有し、
   前記第２梁状部材は、前記第１梁状部材と前記フレームとの間で、かつ、前記一対の当接部の間に設けられ、前記回転軸方向において前記第１梁状部材に対して前記第１間隔よりも大きな第２間隔を空けて対向していることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記一対の当接部は、前記回転軸方向に投影したときに前記画像形成ユニットと重なることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記第１梁状部材および前記第２梁状部材の少なくとも一方の梁状部材は、前記フレームとは異なる材料からなり、前記フレームに対して不動状態に固定される第１固定部と、前記一方の梁状部材の長手方向に変位可能となるように前記フレームに固定される第２固定部とを有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記第１梁状部材は、前記回転軸方向に投影したときに長手方向の中間部が前記画像形成ユニットと重なり、かつ、両端部が前記画像形成ユニットの外側に配置されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記フレームと前記画像形成ユニットを挟んで対向する第２フレームと、
   前記フレームと前記第２フレームとに連結される接続フレームと、を備え、
   前記第１梁状部材の一端部は、前記回転軸方向に投影したときに前記接続フレームに重なることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記フレームには、前記画像形成ユニットに電力を供給するためのバネ状電極が設けられ、
   前記バネ状電極は、前記フレームと前記画像形成ユニットとの間に圧縮された状態で配置されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記フレームは、バネ状電極を介して前記画像形成ユニットに電力を供給するための基板を支持する複数の支持部を備え、
   前記バネ状電極は、前記基板と前記画像形成ユニットとの間に圧縮された状態で配置されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記支持部は、前記フレームの前記画像形成ユニット側と反対側に配置され、
   前記フレームは、前記バネ状電極を貫通させるための貫通孔を有することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記画像形成ユニットは、前記回転軸方向と直交する配列方向に並ぶように複数設けられ、
    前記第１梁状部材は、前記配列方向および前記回転軸方向に直交する方向に沿って配置され、
    前記第２梁状部材は、前記配列方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 前記複数の画像形成ユニットを支持し、前記フレームに前記配列方向に移動可能に支持されるドロワを備え、
    前記第２梁状部材は、前記回転軸方向に投影したときに前記ドロワと重なることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 前記第１梁状部材および前記第２梁状部材の少なくとも一方は、金属製であることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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