DE1179805B - Process for developing an electrostatic charge image - Google Patents

Process for developing an electrostatic charge image

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DE1179805B DER27699A DER0027699A DE1179805B DE 1179805 B DE1179805 B DE 1179805B DE R27699 A DER27699 A DE R27699A DE R0027699 A DER0027699 A DE R0027699A DE 1179805 B DE1179805 B DE 1179805B
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Internat. Kl.: Boarding school Cl .:

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Deutsche Kl.: 57 b-10 W "*T German class: 57 b-10 W "* T

Pat.BI.V9Pat.BI.V9

NeuesNew

Nummer: 1179 805 ^ktz.» Number: 1179 805 ^ ktz. »

Aktenzeichen: R 27699IX a / 57 bFile number: R 27699IX a / 57 b

Anmeldetag: 5. April 1960 Filing date: April 5, 1960

Auslegetag: 15. Oktober 1964Opening day: October 15, 1964

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entwicklung eines elektrostatischen Ladungsbildes.The invention relates to a method for developing an electrostatic charge image.

Es ist bekannt, zur Entwicklung eines elektrostatischen Ladungsbildes, das auf einer isolierenden oder fotoleitfähigen Schicht vorhanden ist, einen flüssigen Entwickler zu verwenden, welcher aus einer Trägerfiüssigkeit und aus einem Toner besteht.It is known to develop an electrostatic charge image on an insulating or photoconductive layer is present to use a liquid developer composed of a Carrier liquid and consists of a toner.

Dieses Verfahren besitzt jedoch einen Nachteil insofern, als bei der Entwicklung auch Tonerteilchen auf dem Untergrund, d. h. auf denjenigen Bildteilen haften, die nicht mit Toner bedeckt sein sollen. Die Ablagerung von Toner auf dem Untergrund stört insbesondere dann, wenn das Bild eine sehr feine Zeichnung besitzt.However, this method has a disadvantage that toner particles are also developed in the development on the ground, d. H. adhere to the parts of the image that should not be covered with toner. the Deposition of toner on the surface is particularly annoying if the image is very fine Drawing owns.

Es ist auch bereits bekannt, die das Ladungsbild tragende Platte nach der Herstellung einer Mehrzahl von Kopien entweder mit einem trockenen Wattebausch abzuwischen oder aber die Platte einige Male durch einen körnigen Stoff, z. B. Sojabohneneiweiß, laufen zu lassen, um jeden Rückstand von Toner zu entfernen.It is also already known that the plate carrying the charge image after a plurality of Wipe copies of copies either with a dry cotton ball or the plate a few times through a granular material, e.g. B. soybean protein, to run off any residue of toner remove.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Ablagerung von Toner auf dem Untergrund bei der Entwicklung mit einem flüssigen Entwickler zu vermeiden.The object of the invention is to prevent the deposition of toner on the substrate during development a liquid developer to avoid.

Der Gegenstand der Erfindung besteht darin, anschließend an den Entwicklungsvorgang mit einem flüssigen Entwickler der Schicht eine von Pulverteilchen praktisch freie Trägerflüssigkeit zur Entfernung der auf dem Untergrund des Bildes haftenden Pulverteilchen zuzuführen und diese Trägerflüssigkeit dann wieder von der Schicht zu entfernen.The object of the invention is to follow the development process with a liquid developer of the layer a carrier liquid practically free of powder particles for removal to supply the powder particles adhering to the background of the picture and this carrier liquid then remove again from the layer.

Insbesondere soll dabei eine nichtbrennbare isolierende Trägerflüssigkeit und ein thermoplastischer Toner verwendet werden.In particular, a non-flammable insulating carrier liquid and a thermoplastic Toner can be used.

Als Trägerflüssigkeit für diesen Entwicklungs-Vorgang und für den sich an diesen Entwicklungsvorgang anschließenden Vorgang der Zuführung einer von Tonerteilchen praktisch freien Trägerflüssigkeit kann flüssiges Silikon verwendet werden.As a carrier liquid for this development process and for the process of supplying a subsequent to this development process Liquid silicone can be used as carrier liquid practically free of toner particles.

Die Entwicklung des elektrostatischen Ladungsbildes und die anschließende Reinigung des Untergrundes von spurenweise vorhandenen Toner geht also folgendermaßen vor sich.The development of the electrostatic charge pattern and the subsequent cleaning of the substrate of toner that is present in traces, proceed as follows.

Es wird zunächst der fotoleitfähigen Schicht ein Entwickler, bestehend aus Tonerteilchen, die in einer isolierenden Trägerflüssigkeit fein verteilt sind, zugeführt. Dies kann beispielsweise durch Eintauchen der fotoleitfähigen Schicht in den Entwickler geschehen, vorzugsweise jedoch durch Aufwalzen des Entwicklers auf die Schicht.It is first the photoconductive layer, a developer, consisting of toner particles in a insulating carrier liquid are finely distributed, supplied. This can be done, for example, by immersion the photoconductive layer in the developer done, but preferably by rolling the Developer on the layer.

Ein bevorzugter Entwickler besteht aus in der Wärme aushärtenden Kunststoffteilchen, die in Verfahren zur Entwicklung eines elektrostatischen LadungsbildesA preferred developer consists of thermosetting plastic particles that are incorporated in Process for developing an electrostatic charge image

Anmelder:Applicant:

Radio Corporation, of America,Radio Corporation, of America,

New York, N. Y. (V. St. A.)New York, N.Y. (V. St. A.)

Vertreter:Representative:

Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt,Dr.-Ing. E. Sommerfeld, patent attorney,

München 23, Dunantstr. 6Munich 23, Dunantstr. 6th

Als Erfinder benannt:
Robert Hoffman Fisher,
Trenton, N. J. (V. St. A.)Named as inventor:
Robert Hoffman Fisher,
Trenton, NJ (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

V. St. ν. Amerika vom 13. April 1959V. St. ν. America April 13, 1959

(805 761)(805 761)

flüssigem Silikon fein verteilt sind. Dieser Entwickler wird so hergestellt, daß man zunächst 200 Gewichtsteile eines elastischen thermoplastischen Kunststoffes aus Polymerisaten von Styrol oder substituiertem Styrol schmilzt. Dem geschmolzenen Kunststoff werden 12 Gewichtsteile Ruß, 12 Gewichtsteile Nigrosin (C. I. Nr. 50415) und 8 Gewichtsteile Iosol-Schwarz (C. I. Solvent Black 13) beigemischt. Wenn eine gleichmäßige Mischung erreicht ist, wird abgekühlt und zu einem feinen Pulver vermählen. 20 Gewichtsteile des Toners werden' in 80 Gewichtsteilen flüssigem Dimethylpolysiloxan mit einer Viskosität von etwa 2cSt fein verteilt.liquid silicone are finely divided. This developer is prepared by first adding 200 parts by weight of an elastic thermoplastic material melts from polymers of styrene or substituted styrene. The melted plastic 12 parts by weight of carbon black, 12 parts by weight of nigrosine (C.I. No. 50415) and 8 parts by weight of Iosol black (C. I. Solvent Black 13) added. When an even mixture is achieved, it is cooled down and grind to a fine powder. 20 parts by weight of the toner become 'in 80 parts by weight finely divided liquid dimethylpolysiloxane with a viscosity of about 2cSt.

Der zweite Teil des Entwicklungsverfahrens besteht darin, daß man der fotoleitfähigen Schicht im Anschluß an die Zuführung des Entwicklers eine klare Trägerflüssigkeit zuführt. Dies kann wieder dadurch geschehen, daß man die Trägerflüssigkeit aufsprüht oder daß man die f otoleitf ähige Schicht in die Trägerflüssigkeit eintaucht. Vorzugsweise soll jedoch diese klare Trägerflüssigkeit-auf gewalzt und sodann wieder abgequetscht werden. Wenn die klare Trägerflüssigkeit mit der fotoleitfähigen Schicht in Berührung gebracht wird, so nimmt sie Tonerteilchen auf, welche unbeabsichtigt auf den Untergrund des Bildes gelangt sind. Meistens stören diese auf dem Untergrund des Bildes abgelagerten Tonerteilchen. Es hat sich als praktisch unmöglich herausgestellt, eine solche stö-The second part of the development process consists of adding the photoconductive layer supplies a clear carrier liquid to the supply of the developer. This can be done again by doing this happen that the carrier liquid is sprayed on or that the photoconductive layer is immersed in the carrier liquid immersed. However, this clear carrier liquid should preferably be rolled on and then again be squeezed. When the clear carrier liquid is brought into contact with the photoconductive layer it picks up toner particles that unintentionally get onto the background of the image are. Most of the time, these toner particles deposited on the background of the image are a nuisance. It turned out to be turned out to be practically impossible, such a disruptive

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rende Ablagerung während des Entwicklungsvorgangs vollständig zu vermeiden. Diese störenden Ablagerungen lassen sich aber mit einer klaren Trägerflüssigkeit wieder entfernen. Man kann die störenden Ablagerungen aber auch mit einer Flüssigkeit entfernen, welche lediglich weniger Tonerteilchen enthält als der Entwickler. Man kann z. B. eine Schale benutzen, in welche die fotoleitfähige Schicht eingetaucht wird. Die abgewaschenen Tonerteilchen bleiben dann in der Schale und reichern schließlich die Trägerflüssigkeit so stark an, daß sie zum Abwaschen weniger gut geeignet ist. Man kann jedoch die Trägerflüssigkeit sehr oft benutzen, bevor die Konzentration an Toner zu groß wird.to completely avoid deposits during the development process. These annoying deposits but can be removed again with a clear carrier liquid. You can see the annoying debris but also remove with a liquid that only contains fewer toner particles than the developer. You can z. B. use a bowl in which the photoconductive layer is immersed. The washed-off toner particles then remain in the bowl and finally enrich the carrier liquid so strong that it is less suitable for washing up. However, you can use the carrier liquid Use very often before the concentration of toner becomes too high.

Wenn die Entwicklung und die Abwaschung stattgefunden haben, so kann man das Bild durch Aufschmelzen fixieren. Dies läßt sich sehr einfach dadurch erreichen, daß man das Aufzeichnungsmaterial auf eine Temperatur über dem Schmelzpunkt des Toners bringt, so daß letzterer festschmilzt.When development and washing off have taken place, the image can be fused fix. This can be achieved very easily by opening the recording material brings a temperature above the melting point of the toner, so that the latter melts solid.

Gemäß dem beschriebenen Verfahren läßt sich also ein Bild ohne Verschmutzung seines Untergrundes erzeugen.According to the method described, an image can be produced without dirtying its background produce.

In der Zeichnung ist eine bevorzugte Vorrichtung zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Ein elektrofotografisches Aufzeichnungspapier 10 läuft unter einer Transportrolle 12 (= Transportmechanismus) vorbei. Diese Transportrolle hat vorzugsweise eine elastische Oberfläche, beispielsweise aus Gummi. Außer der Transportrolle 12 ist noch eine Entwicklerrolle 14 (= Einrichtung zur Zuführung eines flüssigen Entwicklers) vorgesehen, wobei das Aufzeichmingspapier 10 dicht an der Oberfläche dieser Entwicklerrolle 14 vorbeiläuft. Ferner ist noch eine Waschrolle 16 (= Einrichtung zur Zuführung der Trägerflüssigkeit vorhanden. Die beiden Rollen 12 und 16 stehen praktisch in Berührung mit dem Aufzeichnungspapier 10 und laufen mit derselben Umfangsgeschwindigkeit um, mit welcher sich das Aufzeichnungspapier 10 bewegt. Die Entwicklerrolle 14 ist in einem Entwicklerbehälter 18 gelagert und taucht mit ihrer Unterseite in den Entwickler 20 ein. Die Entwicklerrolle besteht vorzugsweise aus Metall und hat eine aufgerauhte Oberfläche, so daß sie den in dem Entwicklerbehälter 18 befindlichen Entwickler 20 laufend umrührt. Bei der Berührung zwischen Entwicklerrolle 14 und Aufzeichnungspapier 10 wird letzteres mit Entwickler benetzt. Der Abstand der Entwicklerrolle von der Transportrolle 12 beträgt etwa 1 bis 2 mm. Bei diesem Abstand bildet sich eine Art von Flüssigkeitskissen 22. Bei etwa 1,6 mm Abstand ergibt sich auf dem Papier 10 erfahrungsgemäß eine maximale Ablagerung von Toner. Jedoch ist der Abstand von 1,6 mm nicht kritisch. Man kann leicht einsehen, daß bei Bildung eines Flüssigkeitskissens 22, welches das Aufzeichnungspapier 10 über eine gewisse Länge berührt, die Tonerteilchen von dem elektrischen Ladungsbild gut angezogen werden können.In the drawing is a preferred device for performing the method according to the invention shown. An electrophotographic recording paper 10 runs under a transport roller 12 (= transport mechanism) past. This transport roller preferably has an elastic surface, for example made of rubber. In addition to the transport roller 12, there is also a developer roller 14 (= device for feeding a liquid developer) is provided, with the recording paper 10 close to the surface this developer roller 14 passes by. There is also a washing roller 16 (= device for feeding the carrier liquid is present. The two rollers 12 and 16 are practically in contact with the recording paper 10 and rotate at the same peripheral speed as the recording paper 10 moves. The developer roller 14 is stored in a developer container 18 and is immersed with their underside in the developer 20. The developer roller is preferably made of metal and has a roughened surface, so that the developer 20 located in the developer container 18 is continuously stirred. When the developer roller 14 and the recording paper 10 come into contact, the latter becomes wetted with developer. The distance between the developer roller and the transport roller 12 is approximately 1 to 2 mm. At this distance, a type of liquid cushion 22 is formed. At a distance of approximately 1.6 mm, the result is Experience has shown that a maximum amount of toner is deposited on the paper 10. However, the distance is from 1.6 mm not critical. It can easily be seen that when a liquid cushion 22 is formed, which the recording paper 10 touches over a certain length, the toner particles from the electrical Charge image can be attracted well.

Wenn die Entwicklung auf dem Aufzeichnungspapier 10 stattgefunden hat, läuft letzteres zwischen der Transportrolle 15 und der Waschrolle 16, welche eine glatte Oberfläche besitzt und z. B. aus poliertem rostfreiem Stahl besteht, hindurch. Da diese beiden Rollen sich berühren, wird etwa noch haftender Entwickler vom Aufzeichnungspapier 10 abgequetscht. Außerdem läuft die Waschrolle 16 durch den Entwicklerbehälter 18 hindurch, wobei sie wesentlich weniger tief als die Entwicklerrolle 14 in den Entwickler eintaucht. Wegen der glatten Oberfläche der Waschrolle 16 wird der Entwickler durch die Rolle 16 fast nicht umgerührt, so daß die vom Aufzeichnungspapier 10 abgequetschten Tonerteilchen sich am Boden 24 des Entwicklerbehälters 18 absetzen können. Wegen dieses Absetzens und wegen der Abquetschwirkung der Waschrolle 16 ist in der Nähe der Waschrolle 16 eine praktisch klare Trägerflüssigkeit vorhanden. Während des Umlaufens der Waschrolle 16 wird diese praktisch klare Trägerflüssigkeit dem Aufzeichnungspapier 10 zugeführt und bildet bei 23 eine Art von Flüssigkeitskissen. Dieses entfernt alle Tonerteilchen vom Untergrund des Bildes auf dem Aufzeichnungspapier 10.When the development has taken place on the recording paper 10, the latter takes place in between the transport roller 15 and the washing roller 16, which has a smooth surface and z. B. from polished stainless steel is made through. Since these two rolls touch, something becomes even more adhesive Developer squeezed from recording paper 10. In addition, the washing roller 16 runs through the developer container 18 through it, being much less deep than the developer roller 14 in the developer immersed. Because of the smooth surface of the washing roller 16, the developer is fed through the roller 16 almost not stirred, so that the toner particles squeezed from the recording paper 10 settle on the bottom 24 of the developer container 18 can settle. Because of this settling and because of the squeezing effect The washing roller 16 has a practically clear carrier liquid in the vicinity of the washing roller 16. During the rotation of the washing roller 16, this practically clear carrier liquid becomes the recording paper 10 and forms at 23 a type of liquid cushion. This removes all toner particles from the background of the image on the recording paper 10.

Da die Waschrolle 16 in einer verhältnismäßig klaren Trägerflüssigkeit rotiert, werden auch Tonerteilchen, welche auf der Oberfläche der Waschrolle 16 haften, abgewaschen und daher vom Aufzeichnungspapier 10 endgültig entfernt. Since the washing roller 16 rotates in a relatively clear carrier liquid, toner particles, which adhere to the surface of the washing roller 16, washed off and therefore removed from the recording paper 10 finally.

Die Form des Entwicklerbehälters 18 ist für das erfindungsgemäße Verfahren nicht von ausschlaggebender Bedeutung. Eine ebene rechteckige Schale hat sich z. B. bewährt. Jedoch kann man die Entwicklungsgeschwindigkeit steigern, wenn man einen Entwicklerbehälter nach der Zeichnung verwendet. Dieser hat einen abfallenden Boden 24 und an der Stelle der Waschrolle 16 eine geringere Tiefe als an der Stelle der Entwicklerrolle 14. Dadurch wird die Konzentration des Toners an der Stelle der Entwicklerrolle 14 erhöht. Die in der Zeichnung dargestellte Form des Entwicklerbehälters bewährt sich insbesondere bei der Inbetriebnahme der Vorrichtung, da sich dann der Toner oft in einer dicken Schicht auf dem Boden des Entwicklungsbehälters abgelagert hat. Die Neigung des Bodens bewirkt, daß nach Beginn der Entwicklung sich der Toner in der Nähe der Entwicklerrolle 14 konzentriert und daß somit die Waschrolle 16 in einer verhältnismäßig klaren Trägerflüssigkeit rotiert.The shape of the developer container 18 is not critical for the method according to the invention Meaning. A flat rectangular shell has z. B. proven. However, you can see the development speed increase if you use a developer container according to the drawing. This has a sloping bottom 24 and on the Place the washing roller 16 a shallower depth than at the point of the developer roller 14. This is the The concentration of the toner at the location of the developer roller 14 is increased. The one shown in the drawing The shape of the developer container has proven particularly useful when the device is put into operation, as the toner is then often deposited in a thick layer on the bottom of the development container Has. The inclination of the bottom means that after development has started, the toner is located in the vicinity of the Concentrated developer roller 14 and that thus the washing roller 16 in a relatively clear carrier liquid rotates.

Man sieht, daß die Richtung der Rotation der Entwicklerrolle 14 so gewählt ist, daß der in den Entwickler eintauchende Teil sich von der Waschrolle 16 fortbewegt. Die Bewegung der Entwicklerrolle 14 unterstützt also die Konzentration des Toners auf der linken Seite des Entwicklerbehälters.It can be seen that the direction of rotation of the developer roller 14 is chosen so that that in the developer submerged part moves away from the washing roller 16. The movement of the developer roller 14 thus supports the concentration of the toner on the left side of the developer container.

Claims (9)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Entwicklung eines elektrostatischen Ladungsbildes auf einer isolierenden oder fotoleitfähigen Schicht, bei welchem der Schicht ein aus einer Trägerflüssigkeit und einem Toner bestehender, flüssiger Entwickler zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß anschließend der Schicht eine von Pulverteilchen praktisch freie Trägerflüssigkeit zur Entfernung der auf dem Untergrund des Bildes haftenden Pulverteilchen zugeführt und sodann wieder entfernt wird.1. Process for developing an electrostatic charge image on an insulating or a photoconductive layer, in which the layer is one of a carrier liquid and a Toner of existing liquid developer is supplied, characterized in that then a carrier liquid practically free of powder particles is applied to the layer for removal supplied to the powder particles adhering to the background of the picture and then removed again will. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerflüssigkeit durch Abquetschen wieder entfernt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the carrier liquid through Squeezing is removed again. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine nicht brennbare, isolierende Trägerflüssigkeit und ein thermoplastischer Toner verwendet wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a non-flammable, insulating Carrier liquid and a thermoplastic toner is used. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Trägerflüssigkeit flüssiges Silikon verwendet wird.4. The method according to claim 1 or 3, characterized in that the carrier liquid is liquid Silicone is used. 5. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens, nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einer Einrichtung zur Zuführung eines flüssigen Entwicklers an eine ein Ladungsbild tragende Schicht, einem Transportmechanismus und einem Entwicklerbehälter, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine weitere Einrichtung zur Zuführung der Trägerflüssigkeit an die das Ladungsbild tragende Schicht enthält.5. Device for performing the method according to one of claims 1 to 4, with a device for supplying a liquid developer to a layer carrying a charge image, a Transport mechanism and a developer container, characterized in that it has a further device for supplying the carrier liquid to the one carrying the charge image Layer contains. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge- ίο kennzeichnet, daß die Einrichtung zur Zuführung des flüssigen Entwicklers und die Einrichtung zur Zuführung der Trägerflüssigkeit an die das Ladungsbild tragende Schicht aus je einer Rolle besteht, von denen die Rolle zur Zuführung der Trägerflüssigkeit weniger tief in den flüssigen Entwickler eintaucht als die Rolle zur Zuführung des flüssigen Entwicklers und der Entwicklerbehälter so angeordnet oder geformt ist, daß am Ort der Rolle zur Zuführung der Trägerflüssigkeit eine geringere Flüssigkeitstiefe vorhanden ist als am Ort der Rolle zur Zuführung des flüssigen Entwicklers.6. Apparatus according to claim 5, characterized ge ίο indicates that the device for supplying the liquid developer and the device for Feeding of the carrier liquid to the layer carrying the charge image from one roll each consists of which the roller for feeding the carrier liquid is less deep in the liquid Developer dips as the roller for supplying the liquid developer and the developer container is arranged or shaped so that at the location of the roller for supplying the carrier liquid there is a shallower liquid depth than at the location of the roller for supplying the liquid Developer. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Transportmechanismus die Rolle zur Zuführung des flüssigen Entwicklers und die Rolle zur Zuführung der Trägerflüssigkeit gleichsinnig bewegt.7. Device according to claim 6, characterized in that the transport mechanism the Roller for supplying the liquid developer and the roller for supplying the carrier liquid moved in the same direction. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle zur Zuführung des flüssigen Entwicklers an ihrer Oberfläche gezähnt ist.8. Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that the roller for feeding of the liquid developer is serrated on its surface. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Transportmechanismus die das Ladungsbild tragende Schicht so an der Rolle zur Zuführung der Trägerflüssigkeit vorbeiführt, daß die Trägerflüssigkeit nach ihrer Zuführung von der Schicht abgequetscht wird.9. Device according to one of claims 6 to 8, characterized in that the transport mechanism the layer carrying the charge image on the roller for supplying the carrier liquid causes the carrier liquid to be squeezed off from the layer after it has been supplied. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 896 455.Considered publications:
German patent specification No. 896 455. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings 409 707/294 10.64 © Bundesdruckerei Berlin409 707/294 10.64 © Bundesdruckerei Berlin
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