DE3151219C2

DE3151219C2 - Bilderzeugungsgerät mit einer auf einen Bildträger einwirkenden Reinigungseinrichtung

Info

Publication number: DE3151219C2
Application number: DE3151219A
Authority: DE
Inventors: Yoshinori Yokohama Kanagawa Aguro; Akiyoshi Machida Tokio/Tokyo Torigai
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1980-12-23
Filing date: 1981-12-23
Publication date: 1985-08-08
Also published as: JPS57104972A; DE3151219A1; US4426151A

Abstract

Eine Reinigungseinrichtung zum Entfernen von Entwickler, der auf der Oberfläche einer Bilderzeugungseinrichtung, auf welcher ein Bild aus magnetischem Entwickler geschaffen wird, zurückbleibt, weist eine Fördereinrichtung, um magnetische Entwickler zu einer Stelle zu befördern, welche dem bildtragenden Teil gegenüberliegt, und eine Einrichtung auf, um den Entwickler auf der Fördereinrichtung in Kontakt mit der Oberfläche des bildtragenden Teils zu bringen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bilderzeugungsgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bilderzeugungsgeräte dieser Art arbeiten beispielsweise mit einem elektrophotographischen Bildträger, auf dem ein elektrostatisches Ladungsbild erzeugt wird, oder mit einem magnetischen Bildträger, auf dom ein magnetisches Latentbild erzeugt wird. In beiden Fällen muß der Bildträger nach der Entwicklung des Bildes und der Übertragung des entwickelten Bildes von verbliebenem restlichen Entwickler gereinigt werden.

Neben restlichem Entwickler haften an den Elildträgern derartiger Bilderzeugungsgeräte aber auch Fremdstoffe, die mit üblichen Reinigungseinrichsungen in Form von Fellbürsten, Gewebebändern oder Reinigungsklingen nicht zufriedenstellend entfernt v/erden können. Beispielsweise haften im Geräteinneren vorhandene Staubteilchen, Tabakrauchteilchen und durch Koronaentladungen erzeugte Stoffe und dergleichen an der Bildträgeroberfläche an. Ebenfalls kann es sich um Imprägniermittel des Bildempfangsmaterials handeln. Diese Fremdstoffe bilden fest an der Bildträgeroberfläche haftende Beläge, die ihrerseits insbesondere bei sehr feuchter Umgebung Feuchtigkeit aufnehmen und die Eigenschaften der Bildträgeroberfläche und damit die dort ausgebildeten Latentbilder beeinträchtigen.

Um derartige Fremdstoffe· zu entfernen und eine langzeitlich gute Qualität des Bildträgers sicherzustellen, ist es bekannt, vor der Reinigung der Bildträgeroberfläche mit einer herkömmlichen Reinigungsei nrichtung eine Vorreinigung unter Ausnutzung einer Polierwirkung von Entwickler vorzunehmen. In der DE-OS 29 01 523 ist ein Bilderzeugungsgerät der eingangs genannten Art beschrieben, das eine Reinigungseinrichtung ir. Form eines Reinigungsblatts und eine Entwicklerfördereinrichtung in Form einer Magnetwalze besitzt, die den vom Reinigungsblatt abgestreiften Entwickler auffängt und mit dessen Hilfe eine Magnetbürste aufbaut Diese Magnetbürste übt eine Vorreinigungswirkung bzw. Polierwirkung auf den Bildträger aus, die an dem Bildträger anhaftende Fremdstofle entfernen soll, die mit Hilfe des nachgeschalteten Reinigungsblatts nicht einwandfrei entfernt werden körnen.

Fig. 1 zeigt ein Bilderzeugungsgerät dieser Art mit einem Bildträger in Form einer photoleitfähigen Trommel 1. Vor der Bilderzeugung werden Ladungen auf der Trommel 1 durch einen Vorentladungs-Koronaentlader 2 entfernt. Danach wird die Trommel durch einen Primärkoronaentlader 3 gleichförmig geladen und einer Sekundärentladung durch einen Koronaentlader 4 unterzogen. Gleichzeitig wird die Trommel mit einem einer Vorlage entsprechenden Bild 5 belichtet, wodurch ein elektrostatisches Ladungsbild auf der photoleitfähigen Trommel 1 erzeugt wird. Danach w<rd das Ladungsbild durch eine Entwicklungseinrichtung 6 mittels magnetischen Entwicklers bzw. Toners in ein Tonerbild entwickelt. Das Tonerbild wird auf Bildempfangs material, das von Rollen 7 über eine Führung 8 zugeführt wird, durch eine Koronaentladung übertragen, deren Polarität zu derjenigen des Toners entgegengesetzt ist und die von einem Bildübertragungs-Koronaentlader 9 auf das Bildempfangsmaterial von dessen Rückseile her aufgebracht wird. Das Bildempfangsmaterial mit dem übertragenen Tonerbild wird durch eine Trenneinrichtung, wie beispielsweise eine Trennrolle 10, von der photoleitfähigen Trommel getrennt und zu einer nicht dargestellten Fixiereinrichtung befördert.

Die photoleitfähige Trommel weist Resttoner w jf ihrer Oberfläche auf, der mittels einer Reinigungscir richtung 14 entfernt wird, damit die Trommel wiederholt benutzt werden kann. Die dargestellte herkömmliche Reinigungseinrichtung 14 weist ein Reinigungsteil Il in Form eines Reinigungsblatts oder einer Reinigungsklinge auf, dessen eine Kante gegen die Oberfläche der

Trommel drückt, und besitzt eine Magnetwalze 12 und eine Förderschnecke 13. Der mit dem Reinigungsteil 11 entfernte magnetische Toner wird mittels der Magnetwaize 12 aufgefangen und bildet eine Tonerbürste an der Oberfläche der Magnetwalze 12. Die Tonerbürste wird durch die Abstreifwirkung des Gehäuses in einer vorbestimmten Dicke aufrechterhalten, wobei überschüssiger Toner abgestreift und mittels der Förderschnecke 13 abtransportiert wird. Die Tonerbürste berührt die Trommeloberfläche und übt eint Polierwir- kung zum Entfernen der erwähnten Fremdstoffe aus. Diese Polierwirkung kann insbesondere dadurch vergrößert werden, daß dem Toner Polierpulver, wie Zeroxid beigemischt wird.

Die Tonermenge, die an der Trommeloberfläche haftet, hängt jedoch von der Art der zu kopierenden Vorlagen ab und ist nicht konstant. Wenn im Extremfall eine Vorlage, die einem unbeschriebenen Papier angenähert ist, fortlaufend kopiert wird, wird die Tonermenge, die von dem Reinigungsteil U abgestreift wird, äußerst klein, so daß keine ausreichende Tonerbürste auf der Magnetwalze ausgebildet wird und die an der Trommeloberfläche haftenden Fremdstoffe nicht entfernt werden können. Es besteht dann die Möglichkeit, daß die mittels der Reintgungskiinge nicht entfernbaren Fremdstoffe auf dem Südträger haften bleiben die Funktion desselben beeinträchtigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bilderzeugungsgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, daß stets ein gleichför- miger Reibungskontakt zwischen dem Bildträger und dem der Vorreinigung dienenden Entwickler aufrechterhalten wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst

Der erfindungsgemäß vorgesehene Abstreifer, der in die auf der Oberfläche der Entwicklerfördereinrichtung befindliche Entvicklerschicht eingreift, den von ihm abgestreiften Entwickler mit der Oberfläche des Bildträ- gers in Berührung bringt und den Entwickler anschließend zur Entwicklerfördereinrichtung zurückkehrten läßt, stellt sicher, daß die Polierwirkung bzw. Vorreinigungswirkung nicht von der Dicke der Entwicklerschicht auf der Entwicklerfördereinrichtung abhängt. Der Abstreifer sorgt stets dafür, daß der Entwickler der gegebenenfalls dünnen Entwicklerschicht den Bildträger erreicht, so daß eine gleichmäßig gute Polier- bzw. Vorreinigungswirkung sichergestellt ist. Auch wenn häufig Vorlagen kopiert werden, die einen hohen Weißflächcnanteil besitzen, reicht die Entwicklermenge auf der Entwicklerfördereinrichtung aus, die erwünschte Polierwirkung zu vollziehen, da der Entwickler von dem Abstreifer positiv angehoben wird, zum Bildträger gefördert wird und dessen Oberfläche abreibt. Durch diese Reib- bzw. Schleifwirkung des Entwicklers wird d'e Bildträgeroberfläche von allen Fremdstoffen befreit, die von dem nachgeschalteten Reinigungselement nicht entfernt werden können. Dieses entfernt aber den im Rahmen der Übertragung nicht übertragenen restlichen ω Entwickler sowie Entwicklerteilchen, die eventuell bei dem Vorreinigungsprozeß haften bleiben, von dem Bildträger, so daß dieser die Reinigungseinrichtung vollständig gereinigt verläßt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnah me auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Beispiel eines Bilderzeugungsgeräts, in dem eine herkömmliche Reinigungseinrichtung verwendet ist,

F i g. 2A und 2B Seitenansichten einer Ausführungsfonn der Reinigungseinrichtung eines erfindungsgemäßen Bilderzeugungsgeräts, wobei in Fig.2A die Ruhestellung und in Fig.2B die Arbeitsstellung der Reinigungseinrichtung dargestellt ist,

Fig.3 eine vergrößerte Ansichv der Teile der in Fi g. 2 dargestellten Einrichtung, die bei der Bildträgertrommel liegen,

Fig.4 eine vergrößerte Schnittansicht eines Reinigungsteils und eines Abstreifers, der in Fig.2 dargestellten Reinigungseinrichtung,

F i g. 5 eine Vorderansicht des Abstreifers, und

F i g. 6 eine Vorderansicht des Abstreifers mit öffnungen einer abgewandelten Form.

In F i g. 2A und 2B ist ein Beispiel für eine Reinigungseinrichtung 17 des erfindungsgemäßen Bilderzeugungsgeräts dargestellt In F i g. 2A ist die Reinigungseinrichtung in einem bestimmten Abstand von der Oberfläche der photoleitfähigen Trommel angeordnet gezeichnet, während in Fig.2B die Reinigungseinrichtung in der Stellung gezeichnet ist in der die Trommel gereinigt wird.

Der gemäß F i g. 2 obere Rand I63 eines Abstreifers 16 ist an der Rückseite des Reinigungsteils 11 der Reinigungseinrichtung befestigt. Das Reinigungsteil 11 besteht aus einem elastischen Material, wie Gummi oder Kunstharz. Es kann das ganze Reinigungsteil aus einem elastischen Material hergestellt sein oder, wie dargestellt, nur der vordere, die Reinigungskante bildende Endteil, wobei dann der Tragteil aus einem nachgiebigen, flexiblen Material, wie Phosphorbronze, besteht Wenn das Reinigungsteil 11 nicht an der Oberfläche der Trommel (F i g. 2A) anliegt ist der gemäß F i g. 2 untere Rand I61 des Abstreifers 16 in einem Abstand von der Magnetwalze angeordnet. Wenn sich das Reinigungsteil U dagegen in seiner Reinigungsstellung befindet (F i g. 2B), ist der untere Rand I61 des Abstreifers 16 in einer Lage, in der er sich in unmittelbarer Nähe der Oberfläche der Magnetwalze 12 befindet, welche der photoleitfähigen Trommel gegenüberliegt, oder in der er an der Oberfläche der Magnetwalze 12 anliegt.

Der Abstreifer 16 besitzt wie es in der Schnittansicht der F i g. 3, welche den Abstreifer zusammen mit dem Reinigungsteil 11 zeigt, und der Schnittansicht der Fig.4 wiedergegeben ist, eine Anzahl öffnungen I62, die in dem mittleren Bereich vorgesehen sind, der von dem unteren Rand I61 des Abstreifers zu dem Reinigungsteil 11 führt.

Wenn folglich magnetischer Entwickler, der von der Oberfläche der Magnetwalze 12 aufgenommen und befördert wird, zu dem freien unteren Rand I61 des Abstreifers 16 gelangt, der der photoleitfähigen Trommel gegenüberliegt, wird der Entwickler von der Walzenoberfläche aus durch den freien Rand 16g des Abstreifers 16 aufgehäuft, um mit der Trommcloberfläche in Berührung zu treten. Auf diese Weise gleitet der Gipfel der Anhäufung von Toner und/oder Poliermittel mit Reibung an der Trommeloberfläche und wird fortlaufend ergänzt, wodurch eine ausreichende Polierreinigunj erreicht wird. Andererseits wird der Entwickler, der den freien Rand I61 des Abstreifers passiert, durch die öffnungen I62 hindurch auf die Walze 12 rückgeführt.

Der Entwickler und/oder das Poliermittel, das von

dem Reinigungsteil entfernt wird, passiert ebenfalls die öffnungen I62 und wird von der Oberfläche der Magnetwalze aufgefangen und weiterbefördert. Überschüssiger Entwickler auf der Magnetwalzenoberfläche wird durch eine Rakel 15 abgestreift, die im unteren Teil des Gehäuses vorgesehen ist, wodurch die Dicke der Entwicklerschicht auf der Magnetwalze 12 konstant gehalten wird. Auf diese Weise ist eine ständig gleichbleibende Zufuhr des Entwicklers und/oder des Poliermittels zu der Trommeloberfläche erreicht, wodurch eine ausreichende Reinigungswirkung geschaffen ist.

In F i g. 3 ist eine vergrößerte Ansicht der näheren Umgebung der in Fig.2B dargestellten photoleitfähigen Trommel 1 der Einrichtung wiedergegeben. Die Magnetwalze 12 ist am Boden 17| des Gehäuses der Reinigungseinrichtung 17 und in der Nähe der ρηοίο-leitfähigen Trommel angeordnet. Der minimale Abstand zwischen den beiden Teilen ist mit W bezeichnet. Wie oben ausgeführt, wird ein Teil des gesammelten Entwicklers auf der Magrietwalzenoberfläche durch die am Gehäuseboden 17i vorgesehene Rakel 15 in einer vorbestimmten Schichtdicke t belassen, und die Umwälzung dieses Entwicklers ausgenutzt Die Entwicklerschichtdicke ί wird auf einen Wert eingestellt, der etwas kleiner als der minimale Abstand Wzwischen der Oberfläche der Trommel 1 und der Magnetwalze 12 ist. Beispielsweise ist bei einem minimalen Abstand IV = 1 mm die Schichtdicke t = 0,7 mm. Dabei wird eine ausreichende Aufhäufwirkung durch den Abstreifer erreicht. Andererseits ist die Berührungsstelle des freien Rands 16| des Abstreifers 16 mit der Magnetwalze 12 so eingestellt, daß sich der Scheitelwert der aufgehäuften Entwicklerschicht in einer Lage befindet, die über den minimalen Abstand W hinausgeht. Das heißt, die Berührungsstelle des freien Rands I61 des Abstreifers 16 liegt in Bewegungsrichtung der Magnetwalze gesehen stromab der Linie, welche durch die Mittelpunkte der Magnetwalze und der Trommel hindurchgeht. Diese Linie und eine radial verlaufende Linie von dem Mittelpunkt der Magnetwalze zu der Berührungsstelle schließen einen Winkel α ein (λ > 0). Bei einer solchen Einstellung kann ein Herabfallen und Verstreuen von Toner während der Berührung der Trommeloberfläche mit der aufgehäuften Spitze der Entwicklerschicht verhindert werden. Das heißt, selbst wenn beispielsweise an dieser Spitze Toner verstreut wird, muß dieser durch den engsten Teil zwischen der Magnetwalze und der Trommel hindurch und wird folglich wieder von der Magnetwalzenoberfläche eingefangen. Es besteht also keine Möglichkeit, daß Toner zwischen dem Gehäuseboden 17] der Reinigungseinrichtung und der Trommel entweicht

Um die Größe der Anhäufung für einen ausreichenden Kontakt mit der Trommeloberfläche einzustellen, ist es sinnvoll, die Breite A des freien Rands I61 des Abstreifers, nämlich den Abstand zwischen dem freien Rand I61 und dem unteren Rand der öffnung I62 (siehe F i g. 5) in geeigneter Form vorzuschreiben. Wenn diese Breite A vergrößert wird, kann die angehäufte Menge vergrößert und deren Scheitelwert erhöht werden. Wenn dagegen die Breite A verringert wird, wird die Anhäufung verkleinert und deren Spitze ebenfalls niedriger. Wenn beispielsweise eine dünne Platte aus Mylar mit einer Dicke von 100 μ als Abstreifer verwendet wird und wenn in der dargestellten Anordnung die Breite A 1,5 mm oder größer ist wird eine ausreichende Anhäufung erhalten, welche auf die Trommeloberfläche einwirkt P.abei ist dann der minimale Abstand iVj,0mm und die Entwicklerschichtdicke t ist 0,7 mm.

Für den Abstreifer ist ein nichtmagnetisches Material erforderlich. Es kann hierfür ein Metallblatl aus Phosphorbronze, rostfreiem Stahl oder Kunstharz, wie Mylar gewählt werden. Wenn jedoch der Abstreifer so wie in der dargestellten Einrichtung angeordnet ist, daß nur ein geringer Abstand zwischen der Magnetwalze und der Trommel vorgesehen ist, eignet sich der dargestellte blattförmige Abstreifer zum Einstellen der Anhäufmenge. Beispielsweise würde im Falle von Mylar eine Dicke von 50 μ oder mehr in der Praxis ausreichen. Im Falle eines dünnen Metallblatts mit einer hohen Biegsamkeit und Festigkeit kann dessen Dicke geringer sein. Andererseits kann bei einem Material mit einer geringen Festigkeit der Abstreifer selbst verhältnismäßig dick und dessen freier Rand keüähnüch ausgebildet sein.

In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist der Abstreifer an dem Reinigungsteil so angebracht, daß er diesem wirksam zugeordnet ist. Der Abstreifer kann natürlich auch unabhängig von der Reinigungseinrichtung vorgesehen sein. Wenn der Abstreifer jedoch wie dargestellt dem Reinigungsteil zugeordnet ist, kann folgende Wirkung erhalten werden:

Wenn das Reinigungsteil 11, wie dargestellt, entgegen der Bewegungsrichtung der Trommel angestellt ist, wird, wenn überschüssiger Entwickler und/oder überschüssiges Poliermittel zugeführt wird, der keilförmige Raum, welcher zwischen dem Reinigungsteil und der Trommeloberfläche vorhanden ist, mit Entwickler gefüllt. Dabei wird ein großer Verdichtungsdruck auf das Reinigungsblatt ausgeübt, um es entlang der Bewegungsrichtung der Trommel zu bewegen. Dementsprechend bewegt sich auch der Abstreifer, so daß dessen freier Rand 16, einen gewissen Abstand von der Magnetwalzenoberfläche einnimmt und die Entwickleranhäufung geringer wird. Folglich wird die der Reinigungsstelle zugeführte Entwicklermenge kleiner, so daß die Füllung des keilförmigen Raums mit Entwickler auf ein geeignetes Maß abnimmt. Wenn dagegen die dem keilförmigen Raum zugeführte Entwicklermenge klein ist, ist der auf das Reinigungsteil ausgeübte Verdichtungsdruck gering, so daß der Abstreifer sehr nahe der Magnetwalzenoberfläche liegt oder an dieser anliegt.

wodurch dann eine große Anhäufung in der Entwickler-Schicht erreicht wird. Folglich wird die zugeführte Entwicklermenge größer, so daß das Füllen des keilförmigen Raums des Reinigungsteils mit Entwickler gefördert wird und eine gute Reinigungskraft bei einer angemessenen Verdichtung erhalten werden kann. Folglich kann bei der vorbeschriebenen Ausführungsform die Stellung des Abstreifen sehr gut so justiert werden, so daß immer eine entsprechende Reinigungswirkung mit dem Reinigungsteil erhalten werden kann.

Die in dem Abstreifer ausgebildeten öffnungen können die in F i g. 5 dargestellte quadratische Form aufweisen. Sie können allerdings auch kreisförmig sein, wie in F i g. 6 dargestellt ist Selbstverständlich sind auch irgendwelche anderen Formen möglich. Der Abstreifer kann durch Stanzen von dünnem Material hergestellt werden, in welchem öffnungen ausgebildet werden. Auch, kann eine Anzahl kammzinkenartiger Tragelemente an einem bandförmigen dünnen Streifen angebracht sein, der dem unteren Randteil entspricht der auf die Magnetwalze wirkt wobei die Enden der Tragelemente an der Seite des Reinigungsteils angebracht sein

können.

Die beschriebene Einrichtung zeigt eine ausreichend

gute Reinigungswirkung selbst in dem Fall, daß anhaftendes Material, das mit herkömmlichen Reinigungseinrichtungen nicht entfernt werden kann, auf der Oberfläche eines Bildträgers, wie beispielsweise einer photoleitfähigen Trommel, vorhanden ist. 5

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

10

20

25

:■ ^M^MMmm

30

35

40

45

50

55

60

65

.ii^W^r.^

Claims

Patentansprüche:

1. Bilderzeugungsgerät mit einer auf einen Bildträger einwirkenden Reinigungseinrichtung zum Ent- fernen von nach der Übertragung des Bilds auf Bildempfangsmaterial auf dem Bildträger verbliebenem restlichen Entwickler und mit einer Entwicklerfördereinrichtung, die in Bewegungsrichtung des Bildträgers stromauf der Berührung zwischen Bildträger ι ο und Reinigungseinrichtung der Bildträgeroberfläche gegenüber angeordnet ist und eine Entwicklerschicht zu Reinigungszwecken an den Bildträger heranführt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abstreifer (16) derart angeordnet und ausgestaltet ist, daß er in die auf der Oberfläche der Entwicklerfördereinrichtung (12) befindliche Entwicklerschicht eingreift, den von ihm abgestreiften Entwickler mit der Oberfläche des Bildträgers (1) in Berührung bringt und den Entwickler anschließend zur Entwicklerfördereinrichtung zurückkehren läßt

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstreifer (16) derart montiert ist, daß der abgestreifte Entwickler stromab des Bereichs minimalen Abstands (W) zwischen der Entwicklerfördereinrichtung (12) und dem Bildträger (1) mit dem Bildträger in Berührung tritt.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstreifer als Abstreifblatt (16) ausgebildet ist, das gegen die Bewegungsrichtung der Entwicklerfördereinrichtung (12) angestellt ist und deren Oberfläche nahekommt oder berührt.

4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstreifer (16) Rückführöffnungen (I62) zum Durchlassen des abgestreif- ten Entwicklers zurück zur Entwicklerfördereinrichtung (12) aufweist.

5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstreifblatt (16) an seinem der Entwicklerfördereinrichtung (12) abgewcndten Rand (I63) gehaltert ist und zwischen diesem Rand und seinem der Entwicklerfördereinrichtung zugewandten Rand (16,) eine Reihe der Rückführöffnungen (I62) aufweist.

6. Gerät nach Anspruch 5, bei dem als Reinigungseinrichtung ein am Bildträger anliegendes elastisches Reinigungsblatt vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstreifblatt (16) an dem Reinigungsblatt (11) befestigt ist.

7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es mit magnetischem Entwickler arbeitet und als Entwicklerfördereinrichtung eine Magnetwalze (12) besitzt.

8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an der Magnetwalze (12) eine Rakel (15) angeordnet ist, die die Dicke (t) der geförderten Entwicklerschicht auf einen Wert begrenzt, der kleiner als der minimale Abstand (W) zwischen der Magnetwalze und dem Bildträger (1) ist.

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