JP2005266446A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置に関し、特に、吐出しモード時にトナーの混色を生じることのない画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to an image forming apparatus that does not cause toner color mixing in an ejection mode.
近年、電子写真装置において現像と同時に感光ドラムのクリーニングを行う所謂クリーナレスシステムが各種提案されている。 In recent years, various so-called cleanerless systems for cleaning a photosensitive drum simultaneously with development in an electrophotographic apparatus have been proposed.
前記クリーナシステムにおいては、感光ドラムの表面をクリーニングするクリーニング部材として、ローラ状に形成されたクリーニングブラシが一般的に使用されている。 In the cleaner system, a cleaning brush formed in a roller shape is generally used as a cleaning member for cleaning the surface of the photosensitive drum.
前記クリーニングブラシは、感光ドラムからトナーを除去するだけでなく、除去したトナーを保持する機能も有しているが、余りに大量のトナーを保持すると、感光ドラムをクリーニングする機能が低下する。 The cleaning brush not only removes toner from the photosensitive drum, but also has a function of holding the removed toner. However, if an excessive amount of toner is held, the function of cleaning the photosensitive drum is deteriorated.
そこで、クリーナレスシステムを有する電子写真装置においては、時々、前記クリーニングブラシで保持されていたトナーを感光ドラム上に吐き出して中間転写ベルトに転写する吐出しモードで運転してクリーニングブラシからトナーを除去している。なお、前記吐出しモード運転では、トナーが中間転写ベルトに転写されると、その都度、中間転写ベルトを清掃して転写されたトナーを除去している(特許文献1)。
しかしながら、カラープリンタやカラー複写機においては、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)のトナー画像を形成する4個の感光ドラムが中間転写ベルトに沿ってタンデム状に配設されている。そして、夫々の感光ドラムの近傍には現像ローラを有する現像器が配設されている。そして、トナーと磁性キャリア粒子とを含有する二成分型の現像剤を前記現像器の現像ローラに付着させ、これを感光ドラムに接触させることにより、現像を行っている。 However, in color printers and color copiers, four photosensitive drums that form yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) toner images are tandemly formed along the intermediate transfer belt. It is arranged. A developing unit having a developing roller is disposed in the vicinity of each photosensitive drum. Development is performed by attaching a two-component developer containing toner and magnetic carrier particles to the developing roller of the developing unit and bringing it into contact with the photosensitive drum.
したがって、前記吐出しモード運転の際に、中間転写ベルトに転写された異なる色のトナーを感光ドラムが拾い、これを、前記現像ローラが拾い上げて現像器内で混色が生じて画質低下を引き起こすという問題があった。 Therefore, during the discharge mode operation, the photosensitive drum picks up the different color toner transferred to the intermediate transfer belt, and the developing roller picks up the toner to cause color mixing in the developing device, thereby causing deterioration in image quality. There was a problem.
本発明は、上記問題を解決すべく成されたものであり、吐出しモードで運転する際に現像器内で混色の生じることがない画像形成装置の提供を目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an image forming apparatus in which color mixing does not occur in a developing device when operating in a discharge mode.
請求項1に記載の発明は、感光体と、前記感光体に形成された潜像を現像剤によって現像してトナー画像を形成する回転可能な現像ローラと、前記現像ローラによって形成されたトナー画像が転写される中間転写体と、前記トナー画像を前記中間転写体に転写した後の感光体の表面に存在するトナーを除去して保持する感光体クリーニング手段とを備え、前記感光体クリーニング手段で保持されていたトナーを前記感光体上に吐き出して前記中間転写体に転写する吐出しモードにおいて、前記現像ローラ表面に層形成された現像剤と前記感光体とを非接触状態に保持することを特徴とする画像形成装置に関する。
The invention according to
前記画像形成装置においては、現像モードにおいては、現像剤が前記現像ローラ上に穂立ちし、前記現像剤が感光体に接触することにより、現像剤中のトナーが感光体に付着して前記感光体上の潜像が現像されてトナー画像が形成される。そして、前記トナー画像は、前記感光体から中間転写体に転写され、次いで記録用紙などの記録媒体に転写されて印刷が行われる。そして、前記トナー画像が前記中間転写体に転写されるときに感光体上に残った転写残トナーや、転写体に一旦転写されたトナーを感光体が拾い上げたリトラトナーは、感光体クリーニング手段によって感光体表面から除去されて保持される。 In the image forming apparatus, in the development mode, the developer rises on the developing roller, and the developer contacts the photoconductor, so that the toner in the developer adheres to the photoconductor and the photosensitivity. The latent image on the body is developed to form a toner image. The toner image is transferred from the photosensitive member to an intermediate transfer member, and then transferred to a recording medium such as a recording sheet for printing. The transfer residual toner remaining on the photosensitive member when the toner image is transferred to the intermediate transfer member and the re-toner toner picked up by the photosensitive member once transferred to the transfer member are exposed to the photosensitive member cleaning means. It is removed from the body surface and held.
一方、吐出しモードで運転する際には、感光体クリーニング手段に保持されていた転写残トナーやリトラトナーが感光体上に吐き出されて中間転写体上に転写されるとともに、前記中間転写体がクリーニングされるが、前記現像ローラ表面に保持された現像剤と感光体とは互いに非接触に保持されるから、感光体に吐き出されたトナーが前記現像剤によって現像ローラ上に拾い上げられることはない。したがって、感光体クリーニング手段から吐き出されたトナーが現像ローラによって回収されることはなく、現像器内に異色トナーが混入して混色が生じたり、反対の極性に帯電した異極トナーが混入して現像器内でのトナー帯電性が低下したりすることが防止される。 On the other hand, when operating in the discharge mode, the transfer residual toner and the retraction toner held by the photosensitive member cleaning unit are discharged onto the photosensitive member and transferred onto the intermediate transferring member, and the intermediate transferring member is cleaned. However, since the developer and the photosensitive member held on the surface of the developing roller are held in non-contact with each other, the toner discharged to the photosensitive member is not picked up on the developing roller by the developer. Therefore, the toner discharged from the photosensitive member cleaning means is not collected by the developing roller, and different color toners are mixed in the developing unit to cause color mixing, or different polarity toners charged to the opposite polarity are mixed. It is possible to prevent the toner charging property in the developing unit from being lowered.
前記感光体クリーニング手段としては、感光体表面を摺擦しつつ回転するクリーニングブラシが挙げられるが、感光体上の転写残トナーやリトラトナーを除去して保持する機能を有するものであれば、前記クリーニングブラシには限定されない。 Examples of the photoconductor cleaning means include a cleaning brush that rotates while rubbing the surface of the photoconductor. However, the cleaning brush is not limited as long as it has a function of removing and holding the transfer residual toner and the retraction toner on the photoconductor. It is not limited to brushes.
中間転写体としては、たとえば中間転写ベルトや中間転写ドラムなどが挙げられる。 Examples of the intermediate transfer member include an intermediate transfer belt and an intermediate transfer drum.
吐出しモードにおいて、前記現像ローラ表面に保持された現像剤と前記感光体とを非接触状態に保持する方法としては、後述するように、前記現像ローラを現像時とは反対方向に回転させて表面の現像剤が無い部分を前記感光体に相対向させる方法が挙げられるが、その他には、感光体から現像ローラを遠ざける方法などもある。 As a method of keeping the developer held on the surface of the developing roller and the photosensitive member in a non-contact state in the discharge mode, as described later, the developing roller is rotated in a direction opposite to that during development. Examples of the method include a method in which a portion having no developer on the surface is opposed to the photoconductor, but there is also a method in which the developing roller is moved away from the photoconductor.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、前記吐出しモードにおいて、前記現像ローラを現像時とは反対方向に回転させて前記現像ローラの表面に現像剤のない領域を形成し、前記領域が前記感光体に相対向した位置で停止させる画像形成装置に関する。 According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, in the discharge mode, the developing roller is rotated in a direction opposite to that during development so that no developer is present on the surface of the developing roller. The present invention relates to an image forming apparatus in which an area is formed and stopped at a position where the area faces the photoreceptor.
前記画像形成装置では、二成分系現像剤で感光体上の潜像を現像しているから、現像ローラと感光体との間には隙間があり、現像ローラ上に穂立ちした現像剤が感光体に接触することにより、現像が行われる。 In the image forming apparatus, since the latent image on the photosensitive member is developed with the two-component developer, there is a gap between the developing roller and the photosensitive member, and the developer spiked on the developing roller is exposed to light. Development is performed by contacting the body.
一方、吐出しモードにおいては、前記現像ローラを現像時とは反対方向に回転させることにより、前記現像ローラの表面には現像剤が無い領域が形成される。そして、前記領域には現像剤中の磁性キャリア粒子によって磁気ブラシが形成されることはないから、前記領域を感光体に相対向させれば、現像ローラ表面に層形成された現像剤と感光体とは非接触状態に保持され、したがって、感光体上に吐き出された転写残トナーやリトラトナーを現像ローラが拾うことはないから、前記現像ローラを有する現像器内で混色が生じることはない。 On the other hand, in the discharge mode, by rotating the developing roller in the direction opposite to that during development, an area without developer is formed on the surface of the developing roller. Since the magnetic brush is not formed in the region by the magnetic carrier particles in the developer, if the region is opposed to the photosensitive member, the developer and the photosensitive member layered on the surface of the developing roller are formed. Therefore, since the developing roller does not pick up the transfer residual toner and the retraction toner discharged on the photosensitive member, color mixing does not occur in the developing unit having the developing roller.
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の画像形成装置において、前記吐出しモードにおいては、前記トナーを引き付ける方向の電界を前記感光体に印加する画像形成装置に関する。 A third aspect of the present invention relates to the image forming apparatus according to the first or second aspect, wherein in the ejection mode, an electric field in a direction to attract the toner is applied to the photoconductor.
前記画像形成装置では、前記吐出しモードにおいては、感光体クリーニング手段から吐き出されたトナーは、感光体に印加した電界によって感光体に吸着されるから、感光体上のトナーが現像ローラによって回収されることが更に確実に防止される。 In the image forming apparatus, in the discharge mode, the toner discharged from the photosensitive member cleaning unit is adsorbed to the photosensitive member by the electric field applied to the photosensitive member, so that the toner on the photosensitive member is collected by the developing roller. Is more reliably prevented.
以上説明したように本発明によれば、吐出しモードで運転する際に現像器内で混色の生じることがない画像形成装置が提供される。 As described above, according to the present invention, there is provided an image forming apparatus in which color mixing does not occur in the developing device when operating in the discharge mode.
1.実施形態1
(1)構成
本発明の画像形成方法および放電生成物除去方法を好適に実施できる画像形成装置の一例であるカラープリンタについて以下に説明する。
1.
(1) Configuration A color printer as an example of an image forming apparatus that can suitably carry out the image forming method and the discharge product removing method of the present invention will be described below.
カラープリンタ10は、図1に示すように、シアン、マゼンタ、イエロー、黒の4色のトナーによってカラー画像を形成するプリント部30と、プリント部30の下方に位置する給紙トレイ16と、プリント部30の上方に位置する集積トレイ17とを備える。
As shown in FIG. 1, the
プリント部30は、図1および図2に示すように、シアン、マゼンタ、イエロー、黒の各色の現像ユニット12C、12M、12Y、12Kと、夫々の現像ユニット12C、12M、12Y、12Kによって現像される感光体13C、13M、13Y、13Kと、中間転写ベルト14とを有する。現像ユニット12C、12M、12Y、12Kと、感光体13C、13M、13Y、13Kとは、中間転写ベルト14に面して並列に配設されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
カラープリンタ10は、所謂タンデム式のフルカラープリンタであって、現像ユニット12C、12M、12Y、12Kによって現像された4色のトナー像は、中間転写ベルト14が1周する間に中間ベルト14上に重ね合される。
The
給紙トレイ16の上方には、給紙ローラ18が、給紙トレイ16にセットされた用紙Pの搬送方向先端部に当接するように配列されている。更に、用紙Pを搬送する搬送経路19が、給紙トレイ16における給紙ローラ18を設けた側から後述する転写部22および定着部28を経由して集積トレイ17に向かって上方にS字状に延びている。搬送経路19には搬送ローラ20が2組配置されている。用紙Pは、給紙ローラ18と用紙捌き手段(図示せず。)とにより、図1において二点鎖線の矢印によって示す搬送経路に沿って1枚ずつ給紙トレイ16から搬送経路19に沿って搬送ローラ20によって上方に搬送され、転写部22および定着部28を経由して集積トレイ17へと搬送される。
Above the
転写部22には、中間転写ベルト14が巻き掛けられたベルト搬送ローラ24Aと、ベルト搬送ローラ24Aに圧接された転写ローラ26とが配設されている。ベルト搬送ローラ24Aと転写ローラ26とのニップ部には、中間転写ベルト14が挟み込まれ、用紙Pがこのニップ部を通過する際に、中間転写ベルト14からトナー像が転写される。
The
転写部22の上方には、定着ユニット28が配設されている。定着ユニット28は、ヒートローラ28Aとヒートローラ28Aに圧接されたバックアップローラ28Bとを有し、用紙Pが、ヒートローラ28Aとバックアップローラ28Bとのニップ部を通過するとトナーが溶融、凝固してトナー像が定着される。定着部28でトナー像が定着された用紙Pは、定着ユニット28の搬送方向下流側に配置された排紙ローラ29によって集積トレイ17に排紙される。
A
以下、プリント部30について更に詳細に説明する。
Hereinafter, the
図1および図2に示すように、中間転写ベルト14は、ベルト搬送ローラ24Aと、ベルト搬送ローラ24Aの下方に配設されたベルト搬送ローラ24Bと、ベルト搬送ローラ24Bの斜め上方であって用紙搬送路の反対側に配設されたベルト搬送ローラ24Cとに巻き掛けられて支持されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
中間転写ベルト14の外側の面は、トナー画像が転写される転写面14Aであり、転写面14Aに面して、現像ユニット12C、12M、12Y、12Kと、感光体13C、13M、13Y、13Kとが並列して配置され、感光体13C、13M、13Y、13Kが転写面14Aに当接している。一方、中間転写ベルト14を挟んで感光体13C、13M、13Y、13Kの反対側には転写ローラ32C、32M、32Y、32Kが配設され、中間転写ベルト14は、転写ローラ32C、32M、32Y、32Kによって感光体13C、13M、13Y、13Kに圧接されている。
The outer surface of the
感光体13C、13M、13Y、13Kは、図2において矢印bで示すように反時計回り方向に回転する。
The
なお、図2において矢印aで示す中間転写ベルト14の回転方向に対して感光体13Kの下流側に隣接し、転写面14Aに面してトナー濃度検出センサ15が配設されている。トナー濃度検出センサ15は、転写面14Aに転写されたトナーの濃度を検出する機能を有する。
In FIG. 2, a toner
以下、現像ユニット12C、12M、12Y、12K、および感光体13C、13M、13Y、13Kについて説明する。以下、現像ユニット12C、12M、12Y、12Kを「現像ユニット12」と総称し、感光体13C、13M、13Y、13Kを「感光体13」と総称することがある。
Hereinafter, the developing
図2および図3に示すように、感光体13の回りには、回転方向bに沿って順に中間転写ベルト14、ブラシローラ34、帯電ローラ36、現像ユニット12が設けられている。中間転写ベルト14、ブラシローラ34、帯電ローラ36は何れも感光体13の感光面13Aに当接している。また、帯電ローラ36と現像ユニット12との間には、感光面13Aをライン露光するLEDアレイヘッド40が配置されている。中間転写ベルト14およびブラシローラ34は、夫々本発明における中間転写体および感光体クリーニング手段に相当する。
As shown in FIGS. 2 and 3, an
現像ユニット12は、図3および図4に示すように、感光体13に相対するように配設された現像ローラ38と、現像ローラ38の下方に位置し、現像ローラ38に二成分系現像剤を供給するスクリューフィーダ39Aおよび39Bと、現像ローラ38とスクリューフィーダ39Aおよび39Bとを収容する筐体37とを備える。二成分系現像剤は、トナーと磁性キャリア粒子とを主用成分として含有している。筐体37の感光体13に相対する部分には開口部37Aが設けられている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the developing
現像ローラ38は、図3に示すように、感光面13Aとの間に間隙即ち現像ギャップが形成されるように配設されている。現像ローラ38は、円柱状のマグネットロール38Bと、マグネットロール38Bに被せられたスリーブ38Aとを有する。マグネットロール38Bは、円柱状であり、スリーブ38Aは、図4において矢印cで示すように、マグネットロール38Bの軸線の回りを、感光体13の回転方向bと同じ反時計回り方向、言い換えれば感光体13との対向部において感光体13に相対するような方向に回転し、更に換言すればアゲインスト回転している。これにより、現像ローラ38から感光体13へのトナーの転移効率が高められている。
As shown in FIG. 3, the developing
マグネットロール38Aには、図3に示すように、回転方向cに沿って順に、現像極S1、ピックオフ極N1、ピックアップ極N2、トリミング極S2、搬送極N3の順に磁極が形成されている。現像極S1とトリミング極S2とは何れもS極であり、ピックオフ極N1、ピックアップ極N2、搬送極N3は何れもN極である。
As shown in FIG. 3, magnetic poles are formed on the
トリミング極S2の対向部には、トリミング極S2と協働して磁気ブラシの高さを揃えるトリミングブレード41が現像ローラ38に向かって延びている。現像ローラ38には、マイナスの現像バイアス電圧が印加されている。
A trimming blade 41 that aligns the height of the magnetic brush in cooperation with the trimming pole S <b> 2 extends toward the developing
マグネットロール38Bは、図3および図4に示すように現像極S1が感光体13に相対するような位置に保持される。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
(2)カラープリンタの作用
カラープリンタ10の作用について説明する。カラープリンタ10は、通常は用紙Pに画像を形成する現像モードで運転されるが、所定の印刷枚数、たとえば100枚毎に所定時間、たとえば3ないし5分間、吐出しモードで運転される。
(2) Operation of Color Printer The operation of the
現像モードと吐出しモードとについて、以下に説明する。 The development mode and the discharge mode will be described below.
(2−1)現像モード
現像モードにおいては、感光体13は、一定速度で矢印bの方向に回転し、スリーブ38Aは矢印cの方向に回転する。
(2-1) Development Mode In the development mode, the
したがって、現像ユニット12においては、スクリューフィーダ39Aおよび39Bによって筐体37に供給された二成分系現像剤は、ピックアップ極N2でスリーブ38A上にピックアップされ、図4に示すように、トナーが付着した磁気ブラシが形成される。
Therefore, in the developing
前記磁気ブラシは、トリミング極S2で高さが揃えられ、搬送極N3によって現像極S1に向かって搬送される。そして、図5に示すように現像極S1において感光体13に接触する。
The magnetic brush has the same height at the trimming pole S2, and is conveyed toward the developing pole S1 by the conveying pole N3. Then, as shown in FIG. 5, the developing electrode S1 contacts the
ここで、感光面13Aは、帯電ローラ36によってマイナスに帯電され、LEDアレイヘッド40によって露光されて潜像が形成されているから、図5および図6に示すように、磁気ブラシに付着していたトナーが前記潜像の部分に付着してトナー画像が形成される。
Here, since the
感光面13A上に付着したトナーは、前記トナーと逆極性のプラスの転写電圧が印加された転写ローラ32によって中間転写ベルト14に向かって電気的に引き寄せられる。これによって、感光面13A上のトナー像が、感光体13から中間転写ベルト14へと転写される。
The toner adhering to the
一方、スリーブ38Aの表面には殆ど磁性キャリアだけになった磁気ブラシが残る。殆ど磁性キャリアだけになった磁気ブラシは、スリーブ38Aの回転に伴い、ピックオフ極N1でスリーブ38Aの表面から脱落して筐体37内に戻る。したがって、図4に示すように、ピックオフ極N1とピックアップ極N2との間には磁気ブラシのない領域が形成される。
On the other hand, a magnetic brush almost entirely composed of a magnetic carrier remains on the surface of the
しかし、図6において黒丸で示すように、現像ローラ38によって感光体13に付着したトナーは、全て中間転写ベルト14に転写されるわけではなく、一部は、転写残トナーとして感光面13A上に残存する。また、同図において白丸で示すように、すでに中間転写ベルト14に転写されていたトナーの一部が前記感光体13にリトラトナーとして転写される。これらの転写残トナーやリトラトナーは、ブラシローラ34によって掻き取られて保持され、感光面13Aはクリーニングされる。
However, as indicated by the black circles in FIG. 6, the toner adhering to the
(2−2)吐出しモード
吐出しモードにおいては、スリーブ38Aは、図7において矢印dで示すように現像時の回転方向cとは反対の方向に約1/2回転する。したがって、ピックアップ極N2で拾い上げられた現像剤は、ピックオフ極N2で直ちにピックオフされるから、スリーブ38Aが回転方向dに沿って回転するにつれ、磁気ブラシのない領域が広がる。そして、約1/2回転すると、磁気ブラシのない領域は、現像ローラ38が感光体13に相対向する現像ギャップを超えて広がるから、この位置でスリーブ38Aを停止させる。
(2-2) Discharge Mode In the discharge mode, the
この状態で、ブラシローラ34が保持している転写残トナーおよびリトラトナーと同一の極性の電圧をブラシローラ34に印加し、反対の極性の電圧を感光体13に印加すると、図8に示すように、転写残トナーおよびリトラトナーは、ブラシローラ34から感光体13上に吐き出される。
In this state, when a voltage having the same polarity as the transfer residual toner and the retraction toner held by the
感光体13上に吐き出された転写残トナーおよびリトラトナーは、感光体13が回転方向bに沿って回転すると、前記現像ギャップを通過する。しかしながら、図7に示すように前記現像ギャップには磁気ブラシはないから、転写残トナーおよびリトラトナーは、スリーブ38Aにピックアップされることなく現像ギャップを通過し、転写ローラ32によって中間転写ベルト14に転写される。中間転写ベルト14に転写された転写残トナーおよびリトラトナーは、中間転写ベルトクリーナー(図示せず。)によって中間転写ベルト14から除去される。
The untransferred toner and the retraction toner discharged on the
(3)実施形態1のカラープリンタの特長
吐出しモードにおいては、ブラシローラ34から感光体13上に吐き出された転写残トナーおよびリトラトナーを現像ローラ38が拾うことはないから、現像ユニット12の筐体37内部においてリトラトナー等による混色が生じることはない。
(3) Features of the Color Printer of
したがって、混色による印刷画像の画質の劣化を効果的に防止できる。 Accordingly, it is possible to effectively prevent deterioration of the image quality of the printed image due to color mixing.
10 カラープリンタ
13 感光体
14 中間転写ベルト
34 ブラシローラ
36 帯電ローラ
38 現像ローラ
40 LEDアレイヘッド
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記感光体クリーニング手段で保持されていたトナーを前記感光体上に吐き出して前記中間転写体に転写する吐出しモードにおいて、前記現像ローラ表面に層形成された現像剤と前記感光体とを非接触状態に保持することを特徴とする画像形成装置。 A photosensitive member, a rotatable developing roller for developing a latent image formed on the photosensitive member with a developer to form a toner image, an intermediate transfer member onto which the toner image formed by the developing roller is transferred, Photoconductor cleaning means for removing and holding the toner present on the surface of the photoconductor after the toner image is transferred to the intermediate transfer body;
In the discharge mode in which the toner held by the photosensitive member cleaning unit is discharged onto the photosensitive member and transferred to the intermediate transfer member, the developer layered on the surface of the developing roller and the photosensitive member are not contacted with each other. An image forming apparatus characterized by being held in a state.
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Cited By (1)
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JP2009251531A (en) * | 2008-04-10 | 2009-10-29 | Brother Ind Ltd | Image forming apparatus |
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2004
- 2004-03-19 JP JP2004080209A patent/JP2005266446A/en active Pending
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