DE1913173C - Organic liquid for transferring toner images - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine organische Flüssigkeit mit einer Dielektrizitätskonstante von höchstens 5 zur übertragung von Tonerbildern mit einem Gehalt an einer Erdölfraktion.The invention relates to an organic liquid with a dielectric constant of at most 5 to Transfer of toner images containing a petroleum fraction.
Aus der USA.-Patentschrift 3 120 446 ist ein Verfahren zur übertragung eines Tonerbtldes bekannt, bei welchem ein belichtetes xcrographisch.es Aufzeichnungsmaterial nach der Belichtung naßentwickelt wird, worauf das entwickelte Bild zur übertragung auf einen endgültigen Bildträger mit einer elektrisch isolierenden Flüssigkeit, die aus Erdölkohlenwasserstoffen bestehen kann, befeuchtet wird. Die eigentliche übertragungerfolgt bei dem bekannten Venahren auf elektrostatischem Wege, wobei die Tonerteilchen auf Grund eines zwischen dem Aufzeichnungsmaterial und dem endgültigen Bildträger erzeugten elektrischen Feldes auf den Bildträger übertragen werden. Nachteilig an dem bekannten Verfahren ist, wie Beispiel 5 zeigt, daß die prozentuale Bildübertragung erheblich zu wünschen übrigläßt, was auf eine ungenügende Wirksamkeit der Ubertragungslösung zurückzuführen ist.From U.S. Patent 3,120,446 there is a method for the transfer of a toner image known in which an exposed xcrographic recording material after exposure is wet developed, whereupon the developed image for transfer to a final image carrier with an electrically insulating liquid consisting of petroleum hydrocarbons can, is moistened. The actual transfer takes place in the known method by electrostatic means, wherein the toner particles on Reason of an electrical generated between the recording material and the final image carrier Field are transferred to the image carrier. The disadvantage of the known method is as in Example 5 shows that the percentage of image transfer leaves much to be desired, which indicates an inadequate Effectiveness of the transmission solution is due.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine organische Flüssigkeit zur übertragung von fixierten oder nicht fixierten Tonerbildern auf insbesondere hochtransparente Bildträger zu schaffen, bei deren Verwendung die prozentuale Bildübertragung hoch genug ist, um die letztlich erhaltenen Bilder auf den hochtransparenten Bildträgern als Zweitvorlagen für Diazotypieverfahren oder zu Projektionszwecken verwenden zu können.The invention was based on the object of an organic liquid for the transfer of fixed or To create non-fixed toner images on, in particular, highly transparent image carriers when using them the percentage of image transfer is high enough to make the ultimately obtained images on the highly transparent Use image carriers as secondary originals for diazotype processes or for projection purposes to be able to.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß sich die geschilderte Aufgabe mit einer organischen Flüssigkeit des eingangs geschilderten Typs lösen läßt, wenn sie zusätzlich einen halogenierten Kohlenwasserstoff enthält.It has now been found, surprisingly, that the task described with an organic Liquid of the type described above can be dissolved if it also contains a halogenated hydrocarbon contains.
Eine überlragungsflüssigkcit gemäß der Erfindung eignet sich zur Bildübertragung von sämtlichen üblichen elcktrophotographischcn Aufzcichnungsmaicrialien. A transfer liquid according to the invention is suitable for image transfer of all conventional Electrophotographic recording media.
Nach der Benetzung des jeweiligen ein Tonerbild tragenden Aufzeichnungsmaterials mit einer Ubertragungsfiüssigkcit
gemäß der Erfindung kann das zur Bildübertragung erforderliche elektrische Feld mittels
einer Koronaentladungselektrode auf der Bildträgerrückseite oder einer Koronaentladungselektrode auf
der Bildträgerrückseite und einer zweiten Elektrode auf der Rückseite des bildtragenden Aufzeicbnungsmaterials
erzeugt werden. Im letzteren Falle benutzt man mindestens zwei elektrisch aufgeladene Walzen.
Wenn man also beispielsweise auf der Rückseite des ein positiv geladenes Tonerbild tragenden Auf-
!o Zeichnungsmaterials eine positiv geladene Walze und
eine negativ geladene Gegenwalze auf der Bildträgerrückseite vorsieht, überträgt das sich zwischen den
Walzen ausbildende, elektrische Feld den Toner vom Aufzeichnungsmaterial auf den Bildträger.
Bei geeigneter Wahl der Zusammensetzung und insbesondere des Lösiichkeitsparameters einer Ubertragungsflüssigkeit
gemäß der Erfindung kann das Tonerbild entweder völlig oder nur unvollständig, d. h.
etwa nur zur Hälfte vom Aufzeichnungsmedium aufAfter the respective recording material carrying a toner image has been wetted with a transfer liquid according to the invention, the electrical field required for image transfer can be generated by means of a corona discharge electrode on the back of the image carrier or a corona discharge electrode on the rear of the image carrier and a second electrode on the rear of the image-bearing recording material. In the latter case, at least two electrically charged rollers are used. If, for example, a positively charged roller is provided on the back of the drawing material carrying a positively charged toner image and a negatively charged counter roller is provided on the back of the image carrier, the electrical field that forms between the rollers transfers the toner from the recording material to the image carrier.
With a suitable choice of the composition and in particular the solubility parameter of a transfer liquid according to the invention, the toner image can either completely or only incompletely, ie only about halfway from the recording medium
ίο den Bildträger übertragen werden. Im letzteren Falle verbleibt auf dem Aufzeichnungsmedium noch ein lesbares Bild und damit eine weitere Kopie. Die Fixierung des auf den Bildträger übertragenen Tonerbildes erfolgt durch Verdampfen der Übertragungsflüssigkeitίο the image carrier are transferred. In the latter case what remains on the recording medium is a readable image and thus another copy. The fixation the toner image transferred to the image carrier takes place by evaporation of the transfer liquid
bei Raumtemperatur oder erhöhter Temperatur.at room temperature or elevated temperature.
übeitragungsHüssigkeiten gemäß der Erfindung befeuchten einerseits den auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials bereits fixierten Harzüberzug der Pigment-bzw. Tonerpartikeln und erleichtern dadurchMoisten übeitragungsHussigkeit according to the invention on the one hand the resin coating of the already fixed on the surface of the recording material Pigment or Toner particles and thereby facilitate
deren Ubcrtragbarkeit und verleihen andererseits dem Toner gleichzeitig auch eine bestimmte Polarität, wodurch der elektrostatische Übertragungseffekt verstärkt wird. Weiterhin sind die Übertragungsflüssigkeiten gemäß der Erfindung nach erfolgter Ibertra-their transferability and, on the other hand, also give the toner a certain polarity at the same time, as a result of which the electrostatic transfer effect is enhanced. Furthermore are the transmission fluids according to the invention after Ibertra-
gung leicht zu verdampfen bzw. zu verflüchtigen.easy to evaporate or volatilize.
Der den Harzüberzug der Tonerpartikeln benetzende Anteil von überlragungsflüssigkeiten gemäß der Erfindung besteht aus halogenierten Kohlenwasserstoffen, während die jeweilige Erdölfraktion dem Tone; eine bestimmte Polarität erteilt. Ubertragungsflüssigkeiten gemäß der Erfindung sollen vorzugsweise eine Dielektrizitätskonstante von unter 3 und einen elektrischen Widerstand von über 1010 Ohm cm aufweisen. The proportion of transfer liquids according to the invention which wets the resin coating of the toner particles consists of halogenated hydrocarbons, while the respective petroleum fraction is the clay; given a certain polarity. Transmission fluids according to the invention should preferably have a dielectric constant of less than 3 and an electrical resistance of over 10 10 ohm cm.
In Übertragungsflüssigkeiten gemäß der Erfindung verwendbare halogenierte Kohlenwasserstoffe sind insbesondere durch Chlor und oder Fluor dreifach substituierte Äthane, z. B. handelsübliches Cl2FC CClF2 mit einer Dielektrizitätskonstante von 2,44, einem elektrischen Widerstand von 3 χ 1014 Ohm ■ cm sowie einem Siedepunkt von 47,6 C und Cl2FC CCl2F mit einer Dielektrizitätskonstante von 2,59, einem elektrischen Widerstand von 1 χ 10l4Ohm-cm sowie einem Siedepunkt von 92,8 C, sowie ferner handelsübliches 1,1,1-Trichloräthan mit einer Dielektrizitätskonstante von 7,X, einem elektrischen Widerstand von 7,3 χ KfOhmcm und einem Siedepunkt von 72"C. In Obertragungsflüssigkeiten gemäß der Erfindung verwendbare Erdölfraktioncn sind solche mit einer Dielektrizitätskonstante von nicht über 5 und einem elektrischen Widerstand von nicht unter 10"' Ohm · cm, insbesondere handelsübliche Erdölfraktionen mit einer Dielektrizitätskonstante von 2,48, einem elektrischen Widerstand von 0,95 χ H)11 Ohm cm und einem Siedepunkt von 160"C, mit einer Dielektrizitätskonstante von 2,18, einem elektrischen Widerstand von 1,6 χ 1O1+Ohm · cm und einem Siedepunkt vonHalogenated hydrocarbons which can be used in transfer fluids according to the invention are ethanes which are trisubstituted by chlorine and / or fluorine, e.g. B. Commercially available Cl 2 FC CClF 2 with a dielectric constant of 2.44, an electrical resistance of 3 χ 10 14 Ohm ■ cm and a boiling point of 47.6 C and Cl 2 FC CCl 2 F with a dielectric constant of 2.59, an electrical resistance of 1 χ 10 14 ohm-cm and a boiling point of 92.8 C, and also commercially available 1,1,1-trichloroethane with a dielectric constant of 7.X, an electrical resistance of 7.3 χ KfOhmcm and a boiling point of 72 "C. Petroleum fractions which can be used in transmission fluids according to the invention are those with a dielectric constant of not more than 5 and an electrical resistance of not less than 10" ohm · cm, in particular commercial petroleum fractions with a dielectric constant of 2.48, an electrical resistance of 0.95 χ H) 11 ohm cm and a boiling point of 160 "C, with a dielectric constant of 2.18, an electrical resistance of 1.6 χ 1O 1+ ohm · cm and a boiling point of
1591C sowie einer Dielektrizitätskonstante von 2,09. einem elektrischen Widerstand von 2 χ 1014 Ohm · cm und einem Siedepunkt von 177 C.159 1 C and a dielectric constant of 2.09. an electrical resistance of 2 χ 10 14 Ohm cm and a boiling point of 177 C.
Eine Übertragungsflüssigkeit gemäß der Erfindung enthält vorzugsweise wenigstens 10 Volumprozent an halogenierten Kohlenwasserstoffen.A transfer fluid according to the invention preferably contains at least 10 percent by volume of halogenated hydrocarbons.
Diese niedrige Dielektrizitätskonstante der Übertragungsflüssigkeit trägt nicht nur dazu bei, das gebildete Koronaentladungsfeld zu verstärken und dadurch die elektrostatische Übertragungsleistung zu verbessern, sondern erteilt auch gemäß dem Cohenschem Gesetz dem Toner in verstärktem Ausmaß einen bestimmten Ladungssinn. Da die Übertragungsflüssigkeit außerdem auch noch auf das die Tonerpartikel bedeckende Harz befeuchtend und lösend wirkt, beschleunigt sie die Übertragung des Toners vom Aufzeichnungsmaterial auf den Bildträger. Die Einstellung des Löslichkeitsparameters der üb„rtragungsflüssigkeit läßt sich durch Abstimmung des Mischungsverhältnisses der beiden Kohlenwasserstoffarten erzielen. Der auf den Bildträger übertragene Toner, dessen Menge, wk bereits erwähnt, durch die Einstellung des Löslichkeitsparameters variierbar ist, läßt sich auf dem Bildträger wegen der Verdampfbarkeit der Übertragungsflüssigkeit leicht fixieren.This low dielectric constant of the transmission fluid not only helps to strengthen the corona discharge field formed, and thereby improve electrostatic transmission performance, but also gives the toner an increased amount according to Cohen's law certain sense of charge. Since the transfer liquid also affects the toner particles covering resin has a moisturizing and dissolving effect, it accelerates the transfer of the toner from the recording material on the image carrier. The setting of the solubility parameter of the transfer liquid can be achieved by adjusting the mixing ratio of the two types of hydrocarbons. The toner transferred to the image carrier, the amount of which, as already mentioned, is due to the setting of the Solubility parameter is variable, can be on the image carrier because of the vaporizability of the transfer liquid fix easily.
Tonerbilder können mit Hilfe von Obertragungsflüssigkeiten gemäß der Erfindung auf Bildträger, wie Transparentpapier, wie Pauspapier. Cellophanpapier. Polyesterharzfolien u. dgl, übertragen werden.Toner images can be created with the help of transfer fluids according to the invention on image carriers, such as tracing paper, such as tracing paper. Cellophane paper. Polyester resin films and the like.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern.The following examples are intended to explain the invention in more detail.
Unter Verwendung eines handelsüblichen 1,1-Dichlor - 1 - fluor - 2 - chlor - 2,2 - difluoräthans (CI2FC CClF2) und einer handelsüblichen Erdölfraktion mit einer Dielektrizitätskonstante von 2,48 und einem Siedepunkt von 1600C wurden die in der folgenden Tabelle I angegebenen fünf Flüssigkeiten zur Übertragung von Tonerbildern hergestellt.Using a commercial 1,1-dichloro-1-fluoro-2-chloro-2,2-difluoroethane (CI 2 FC CClF 2 ) and a commercial petroleum fraction with a dielectric constant of 2.48 and a boiling point of 160 0 C were the Five liquids for transferring toner images listed in Table I below were prepared.
Organische
llüssigkeiiOrganic
liquidity
Nr.No.
fraklionOil-
fraklion
konsiantequoted
consistency
Kohlen
wasserstoffulogcnierler
Coals
hydrogen
Elektrischer
WiderstandElectric
resistance
(Ohm · cm)(Ohm cm)
1.1 χ 1014 1.1 χ 10 14
1.0 χ 1014 1.0 χ 10 14
0.8 χ 1014 0.8 χ 10 14
0.7 χ IO14 0.7 χ IO 14
0.5 χ IO14 0.5 χ IO 14
wurde. Auf das befeuchtete Aufzeichnungsmaterial wurde mittels Zuführwalzen 6, 6' ein Pauspapier 5 aufgebracht und fest angedrückt. Hierauf wurde das Pauspapier mit Hilfe einer Koronaentladungseinrichtung 7 mit einer geerdeten Gegenwalze 8 von der Rückseite her mit mehr als 5 kV aufgeladen, wodurch die Bildbezirke 4 vom Aufzeichnungsmaterial 3 seitenverkehrt auf das Pauspapier 5 übertragen wurden. Beim Austritt aus den Abzugswalzen 9, 9' wurden die Bildbezirke 4 und das Pauspaier 5 voneinander getrennt, worauf das auf das Pauspapier 5 übertragene Bild fixiert wurde. Das so erhaltene bildtragende Pauspapier konnte als Zweitvorlage Tür Diazotypieverfahren verwendet werden.would. A tracing paper 5 was applied to the moistened recording material by means of feed rollers 6, 6 ' applied and pressed firmly. The tracing paper was then removed with the aid of a corona discharge device 7 charged with a grounded counter roller 8 from the rear with more than 5 kV, whereby the image areas 4 from the recording material 3 have been transferred to the tracing paper 5 in a laterally reversed manner. When exiting the take-off rollers 9, 9 ', the image areas 4 and the tracing paper 5 were separated from each other, whereupon the image transferred onto the tracing paper 5 was fixed. The image-bearing obtained in this way Tracing paper could be used as a duplicate door diazotype process.
Die geschilderte Bildübertragung wurde mit den organischen Flüssigkeiten 2 bis 5 der Tabelle I wiederholt, wobei mit sämtlichen Flüssigkeiten entsprechende Ergebnisse erhalten wurden.The described image transfer was repeated with the organic liquids 2 to 5 of Table I, corresponding results were obtained with all fluids.
Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei jedoch als halogenierier Kohlenwasserstoff handelsübliches 1,1-Dichlor - 1 - fluor - 2,2 - dichlor - 2 - fluoräthan (Cl2FC CCKF) und als Erdölfraktion eine solche mit einer Dielektrizitätskonstante von 2.18. einem elektrischen Widerstand von 1.6 χ ΙΟ14 Ohm ■ cm und einem Siedepunkt von 1591C verwendet wurden.Example 1 was repeated, but using commercially available 1,1-dichloro-1-fluoro-2,2-dichloro-2-fluoroethane (Cl 2 FC CCKF) as the halogenated hydrocarbon and a petroleum fraction with a dielectric constant of 2.18. an electrical resistance of 1.6 χ ΙΟ 14 Ohm ■ cm and a boiling point of 159 1 C were used.
Ferner wurde ein handelsübliches elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit Zinkoxid als Photoleilcr aufgeladen, gegen eine Vorlage belichtet, naßentwickclt und getrocknet, worauf die bildlragcndc Seite der erhaltenen Kopie mit einer organischen Flüssigkeit des geschilderten Typs befeuchtet und mit einem Blatt Pauspapier als zukünftigem Bildträger bedeckt wurde. Die Bildübertragung erfolgte auf elektrostatischem Wege in der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung. Hierbei wurde das elektropholographische Aufzeichnungsmaterial 3 mit ilen darauf befindlichen Bildbezirken 4 durch eine mit der organischen Flüssigkeit Nr. 1 gefüllte Schale 2 gewobci das Aufzeichnungsmaterial befeuchtetA commercially available electrophotographic Recording material charged with zinc oxide as a photoconductor, exposed against an original, wet developed and dried, whereupon the image ragcndc Side of the copy obtained moistened with an organic liquid of the type described and covered with a sheet of tracing paper as a future image carrier. The image transfer took place electrostatically in the device shown in the drawing. The electropholographic Recording material 3 with ilen image areas 4 located thereon through a with the Organic liquid no. 1 filled bowl 2 gewobci moistened the recording material
Organische
FlüssigkeitOrganic
liquid
9 ...9 ...
Mischungsverhältnis
in VolumtcilcnMixing ratio
in volume parts
lialogeniertermore logically
Kohlenwasserstoff Hydrocarbon
7
8
97th
8th
9
Erdölraklion Petroleum raklion
4 34th 3
Dielektrizitäts
konstanteDielectric
constant
2,4
2.4f2.4
2.4f
2.5
2 S 2.5
2 pp
Sämtliche organische Flüssigkeilen Nr. 6 bis 9 erwiesen sich in gleicher Weise als zur übertragung von Tonerbildern geeignet, wobei das jeweils übertragene Bild als Zweilvorlage für Diazotypieverfahren verwendet werden konnte.All organic liquid wedges No. 6 to 9 proved in the same way as suitable for the transfer of toner images, the respectively transferred Image could be used as a two-part template for diazotype processes.
Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei jedoch als halogenierter KohlenwasscrstolThandelsübliches I.l.l-Trichloräthan und als Erdölfraktion eine solche mit einer Dielektrizitätskonstante von 2.09. einem elektrischen Widerstand von 2 χ 1014 Ohm ■ cm und einem Siedepunkt von 177 C verwendet wurden.Example 1 was repeated, but using commercially available III-trichloroethane as the halogenated hydrocarbon and one with a dielectric constant of 2.09 as the petroleum fraction. an electrical resistance of 2 χ 10 14 Ohm ■ cm and a boiling point of 177 C were used.
Organische
I lüssigkeilOrganic
I liquid wedge
10..10 ..
12 12th
13 13th
14 14th
halogenierierhalogenated
Kohlenwasserstoff Hydrocarbon
ilen
Erdöl
fraktionrelationship
ilen
oil
fraction
Dielektri
zitäts
konstante "" ι
Dielectric
city
constant
Elektrischer
WiderstandElectric
resistance
(Ohm ■ cmI(Ohm ■ cmI
0.9 X K)1-1.3 x 10'2 0.9 XK) 1 - 1.3 x 10 ' 2
1.8 χ K)1-1.2 χ 1(VJ
1.7 χ 10'·'1.8 χ K) 1 -1.2 χ 1 (V J
1.7 χ 10 '·'
Sämtliche organische Flüssigkeilen Nr. IO bis 14 erwiesen sich in gleicher Weise als zur übertragung von Toncrbildcrn geeignet, wobei das jeweils übertragene Bild als Zweitvorlage für Diazotypieverfahren verwendet werden konnte.All organic liquid wedges No. IO to 14 proved in the same way to be suitable for the transmission of Toncrbildercrn, whereby the respectively transmitted Image could be used as a secondary template for diazotype processes.
Das folgende Beispiel soll die Überlegenheit organischer Flüssigkeiten gemäß der Erfindung zur übertragung von Tonerbildern gegenüber entsprechenden Flüssigkeiten ohne halogcnieite Kohlenwasserstoffe (vgl. USA.-Patcntschrirt 3 120 446) zeigen.The following example is intended to demonstrate the superiority of organic liquids according to the invention for transferring of toner images compared to corresponding liquids without halogenated hydrocarbons (see U.S. Patent No. 3,120,446).
In der im Beispiel 1 geschilderten Weise wurden aus den angegebenen Bestandteilen organische Flüssigkeiten der in der folgenden Tabelle IV angegebenen Zusammensetzung hergestellt.In the manner described in Example 1, the stated constituents became organic liquids the composition given in Table IV below.
Zu Vergleichszwecken wurde eine Flüssigkeit zur übertragung von Toncrbildcrn verwendet, die lediglich
aus einer Erdölfraktion mil einer Dielektrizitäts
konstante von 2.48 und einem Siedepunkt von 160' C
bestand.
Mit jeder der organischen Flüssigkeiten wurde ir der im Beispiel 1 geschilderten Weise eine Bildübertragung
von einem zuvor mittels eines elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials hergestellten Tonerbild
durchgeführt. Gleichzeitig wurde die prozentuale Bildübertragung Ü nach folgender GleichungFor comparison purposes, a liquid for transferring toner images was used, which consisted only of a petroleum fraction with a dielectric constant of 2.48 and a boiling point of 160 ° C.
Image transfer was carried out with each of the organic liquids in the manner described in Example 1 from a toner image previously prepared by means of an electrophotographic recording material. At the same time, the percentage image transfer Ü was determined according to the following equation
ο berechnet:ο calculated:
Menge des auf das Pauspapier
:■ _ übertragenen Toners in Gramm
Menge des auf der Oberfläche des
Aufzeichnungsmaterials fixierten TonersAmount of on the tracing paper
: ■ _ transferred toner in grams
Amount of on the surface of the
Fixed toner recording material
Es wurden die in der folgenden Tabelle IV zusanv menuestellten Ergebnisse erhalten:The results presented in Table IV below were obtained:
in Volum
ha logen icrtcr
KohlenwasserstoffMixture
in volume
ha lied icrtcr
Hydrocarbon
konstanteDielectric
constant
(Ohm em)Electrical resistance
(Ohm em)
Bildübertragung
0 Percentage
Image transfer
0
teilen
Erdöllraktioncrhallnis
divide
Petroleum extraction
78th
7th
■>42.4
■> 4
08x 1014 1.0 XK) ' 4
08x 10 14
6055
60
5
06th
5
0
2,4
2.482.4
2.4
2.48
0.5 x K)14
0,95 x IO1-1 0.7 XK) 14
0.5 x K) 14
0.95 x IO 1 - 1
55
2060
55
20th
5
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5
10
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DE1913173A1 DE1913173A1 (en) | 1970-06-25 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4373016A (en) | 1980-05-12 | 1983-02-08 | Rhone-Poulenc Systemes | Process of transferring monocomponent developing powder with a volatile, dielectric liquid |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4373016A (en) | 1980-05-12 | 1983-02-08 | Rhone-Poulenc Systemes | Process of transferring monocomponent developing powder with a volatile, dielectric liquid |
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