JP2015194597A - 現像剤収容容器 - Google Patents

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Abstract

【課題】画像形成装置に装着した直後でも排出口から現像剤が出にくくなることを防ぐことができる現像剤収容容器を提供する。
【解決手段】現像剤収容容器1は、容器本体2と、仕切り部材15と、空間拡張機構5と、を備えている。仕切り部材15は、容器本体2で形成される空間を、現像剤が通過する通過孔S1を開けて、排出口11側の排出側空間S2と、現像剤が収容される収容側空間S3に仕切る。空間拡張機構5は、容器本体2に移動可能に設けられ、画像形成装置に装着された際に排出側空間S2の容積を初期状態から拡張させる。
【選択図】図5

Description

本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリなどの電子写真方式の画像形成装置に用いられる現像剤収容容器に関する。
電子写真方式の画像形成装置は、現像部により感光体や中間転写ベルト等の像担持体にトナー像を形成し、形成したトナー像を転写部によって用紙に転写している。そして、画像形成装置は、用紙に転写したトナー像を定着部によって用紙に定着させることで、用紙に画像を形成している。
また、画像形成装置には、現像部に現像剤を供給する現像剤収容容器が装着される。この現像剤収容容器には、例えばトナーやキャリアからなる現像剤が収容されている。現像剤収容容器は、画像形成装置に対して容器本体を横向きに配置するものが多く用いられている。また、容器本体には、容器本体に収容された現像剤を搬送するために、容器本体の内周面には、螺旋状の突起部が設けられている。そして、容器本体を回転させることにより、容器本体内に収容された現像剤を容器本体の先端部に設けられている排出口まで搬送し、現像部に排出している(例えば、特許文献1参照)。
特開2001−272853号公報
しかしながら、新たな現像剤収容容器を画像形成装置に装着した直後は、容器本体の排出口の近傍に現像剤が密集し、現像剤の密度が高くなっていた。その結果、従来の現像剤収容容器では、新たな現像剤収容容器を画像形成装置に装着した直後において、排出口から現像剤が排出されにくい、という問題を有していた。
さらに、従来の現像剤収容容器では、現像剤が排出口の近傍の空間内で圧縮されて固まり、いわゆる軟凝集が発生するおそれがあった。そして、軟凝集状態の現像剤を現像に用いると、現像剤の固まりが用紙に付着し、いわゆるホタル現象のような画像不良が発生してしまうおそれもあった。
本発明の目的は、上記従来技術における実情を考慮し、画像形成装置に装着した直後でも排出口から現像剤が出にくくなることを防ぐことができる現像剤収容容器を提供することにある。
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の現像剤収容容器は、容器本体と、仕切り部材と、空間拡張機構と、を備えている。容器本体は、現像剤を収容可能とし、かつ現像剤が排出される排出口を有する。仕切り部材は、容器本体で形成される空間を、現像剤が通過する通過孔を開けて、排出口側の排出側空間と、現像剤が収容される収容側空間に仕切る。空間拡張機構は、容器本体に移動可能に設けられ、画像形成装置に装着された際に排出側空間の容積を初期状態から拡張させる。
本発明の現像剤収容容器では、空間拡張機構により排出側空間の容積が拡張することで、排出口の近傍の現像剤の密度を下げることができ、密集する現像剤をほぐすことができる。
上記構成の現像剤収容容器によれば、画像形成装置に装着した直後でも、排出口の近傍で現像剤が凝集されることを抑制し、排出口から現像剤が出やすくすることができる。さらに、現像剤の凝集を抑制することができるため、画像不良が発生することも防ぐことができる。
本発明の第1の実施の形態例にかかる現像剤収容容器を示す斜視図である。 本発明の第1の実施の形態例にかかる現像剤収容容器を示す断面図である。 本発明の第1の実施の形態例にかかる現像剤収容容器の要部を拡大して示す断面図である。 本発明の第1の実施の形態例にかかる現像剤収容容器を画像形成装置へ装着した状態を示す断面図である。 本発明の第1の実施の形態例にかかる現像剤収容容器を画像形成装置へ装着した状態の要部を拡大して示す断面図である。 本発明の第2の実施の形態例にかかる現像剤収容容器を示す断面図である。 本発明の第2の実施の形態例にかかる現像剤収容容器を画像形成装置へ装着した状態を示す断面図である。
以下、現像剤収容容器を実施するための形態について、図1〜図7を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。
1.第1の実施の形態例
1−1.現像剤収容容器の構成例
まず、実施の形態に係る現像剤収容容器の構成例について、図1〜図3を参照して説明する。
図1は、現像剤収容容器を示す全体構成図、図2は、現像剤収容容器を示す断面図である。図3は、現像剤収容容器の要部を拡大して示す断面図である。
図1に示すように、現像剤収容容器1は、複写機、プリンター、ファクシミリなどの電子写真方式の画像形成装置に装着され、画像形成装置にトナー及びキャリアからなる現像剤を供給する。現像剤収容容器1は、現像剤を収容する中空の容器本体2と、シャッター部材3と、空間拡張機構5とを有している。なお、以下、現像剤収容容器1においてシャッター部材3及び空間拡張機構が設けられる側を先端と称し、先端と反対側を後端と称す。
[容器本体]
図2に示すように、容器本体2は、中空の略円柱状に形成されている。容器本体2における先端側の側面部には、現像剤を排出する排出口11が設けられている。また、容器本体2における先端部の先端面2aには、容器本体2の軸方向に貫通する貫通孔13が設けられている。さらに、容器本体2の側壁には、容器本体2の側壁から内側に向けて突出する突条部12が形成されている。突条部12は、容器本体2の後端部から先端部に向けて螺旋状に形成されている。なお、突条部12の螺旋の向きは、容器本体2の回転方向に対応させて設定される。
容器本体2は、その軸方向を略水平にして画像形成装置に装着される。そして、容器本体2がその軸方向周りに回転することで、突条部12は、容器本体2に収容された現像剤を先端側に設けた排出口11まで搬送する。容器本体2の先端部には、シャッター部材3が設けられる。
[シャッター部材]
シャッター部材3は、容器本体2の先端部において容器本体2の軸方向へ移動可能に設けられている。シャッター部材3は、略円筒状に形成されており、軸方向の両端部には、それぞれフランジ部3aが設けられている。フランジ部3aは、シャッター部材3における側面部から半径外方向に向けて略垂直に突出している。そして、図1〜図3に示すように、画像形成装置に装着される前の状態では、シャッター部材3は、容器本体2の排出口11を塞ぐようにして容器本体2に取り付けられる。
また、画像形成装置に装着された場合、シャッター部材3は、図4〜図5に示すように、容器本体2の軸方向の先端側から後端側へ移動する。これにより、容器本体2の排出口11が露出し、排出口11から現像剤が排出可能となる。
[空間拡張機構]
図3に示すように、空間拡張機構5は、仕切り部材15と、軸部16と、駆動伝達部材17と、復帰部材の一例を示す付勢ばね18と、を有している。仕切り部材15は、円形の平板状に形成されている。仕切り部材15は、容器本体2の排出口11の近傍に配置される。そして、仕切り部材15の直径は、容器本体2の内径よりも小さく設定されている。そのため、仕切り部材15の外縁と容器本体2の内壁との間には、所定量の現像剤が通過することができる通過孔S1が形成される。
また、仕切り部材15は、排出口11から容器本体2の軸方向に所定の間隔で離反している。そのため、仕切り部材15は、容器本体2における内部空間を、容器本体2における排出口11側の排出側空間S2と、排出側空間S2と反対側の容器本体2における現像剤が収容される収容側空間S3に仕切る。
なお、本例では、仕切り部材15の外縁と容器本体2の内壁との隙間によって現像剤が通過する通過孔S1を形成した例を説明したが、これに限定されるものではなく、仕切り部材15自体に現像剤が通過する通過孔S1を形成してもよい。
また、仕切り部材15の半径方向の略中心には、軸部16が設けられている。軸部16は、容器本体2に設けた貫通孔13を容器本体2の軸方向に沿って貫通する。軸部16における仕切り部材15が設けられた端部と反対側の端部には、ばね当接部19が設けられている。また、軸部16おける仕切り部材15が設けられた端部は、容器本体2の内部空間に配置される。軸部16におけるばね当接部19が設けられた端部は、容器本体2の外側に配置される。そして、ばね当接部19は、容器本体2の軸方向の先端側の先端面2aと対向する。
ばね当接部19と先端面2aの間には、付勢ばね18が介在されている。付勢ばね18は、ばね当接部19を容器本体2の先端面2aから離反する方向へ付勢している。また、ばね当接部19における付勢ばね18が当接する面と反対側の面には、駆動伝達部材17が設けられている。
駆動伝達部材17は、略平板状に形成されている。駆動伝達部材17は、凹部17aと、突起17bとを有している。凹部17aは、駆動伝達部材17におけるばね当接部19が固定された面と反対側の面に形成されている。凹部17aは、駆動伝達部材17の一面から他面に向けて凹んでいる。突起17bは、駆動伝達部材17におけるばね当接部19が固定された面に設けられており、この面から先端面2aに向けて略垂直に突出している。
駆動伝達部材17は、容器本体2を画像形成装置に装着した際に、画像形成装置に設けられた駆動機構により、容器本体2の先端側から後端側に向けて付勢される。
また、本例では、容器本体2を中空の略円柱状に形成した例を説明したが、これに限定されるものではなく、容器本体2の形状は、中空の角柱状やその他各種の形状であってもよい。
さらに、本例では、仕切り部材15を略円形状に形成した例を説明したが、これに限定されるものではなく、仕切り部材15の形状は、円形状の他に、円錐形状、多角形の平板や、球面状等その他各種の形状であってもよい。すなわち、仕切り部材15は、現像剤が通過する通過孔S1を開けて、容器本体2の内部空間を排出側空間S2と、収容側空間S3に分割できればよい。
1−2.現像剤収容容器の装着動作
次に、上述した構成を有する現像剤収容容器1を画像形成装置に装着した際の動作について図1〜図5を参照して説明する。
図4は、現像剤収容容器1を画像形成装置に装着した状態を示す断面図、図5は、図4に示す現像剤収容容器1の要部を拡大して示す断面図である。
なお、予め現像剤収容容器1は、容器本体2内に現像剤が充填され、かつ空間拡張機構5が取り付けられている。ここで、図3に示すように、排出側空間S2と収容側空間S3は、通過孔S1を介して連通している。そのため、現像剤収容容器1を搬送する際に、排出側空間S2には、収容側空間S3から現像剤が流れ込む。そして、排出側空間S2で現像剤が密集し、固まるおそれがある。
まず、現像剤収容容器1は、容器本体2の軸方向を略水平に向けた状態で画像形成装置に回転可能に装着される。そして、シャッター部材3は、画像形成装置に設けた開閉機構により操作されて、容器本体2の先端側から後端側に向けて移動する。これにより、容器本体2の排出口11が露出し、排出口11から現像剤が排出される。
このとき、空間拡張機構5の駆動伝達部材17は、画像形成装置に設けた駆動機構と係合する。また、図4に示すように、駆動伝達部材17は、駆動機構により付勢ばね18の弾性力に抗して容器本体2の先端側から後端側に押圧される。
そして、駆動伝達部材17が押圧されることで、図5に示すように、軸部16を介して駆動伝達部材17に連結されている仕切り部材15は、容器本体2の先端側から後端側へ移動し、排出口11から離反する。このとき、駆動伝達部材17に設けた突起17bが容器本体2の先端面2aに当接することで、仕切り部材15の移動距離を調整することができる。
また、仕切り部材15が収容側空間S3へ移動することで、容器本体2の排出側空間S2は、仕切り部材15が移動する前の初期状態の空間T1に、仕切り部材15が移動することで形成された空間T2を加えたものになる。すなわち、容器本体2の排出側空間S2の容積は、図3に示す初期状態から拡張される。
そのため、排出側空間S2の容積が拡張されることで、排出側空間S2に溜まる現像剤の密度を下げることができ、密集する現像剤をほぐすことができる。さらに、仕切り部材15及び軸部16が移動する際に生じる振動により、排出側空間S2で固まる現像剤が崩される。これにより、現像剤収容容器1を画像形成装置に装着した直後でも、排出口11から現像剤を排出し易くすることができる。
なお、本例では、空間拡張機構5を構成する駆動伝達部材17を画像形成装置に設けた駆動機構で操作する例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、現像剤収容容器1を画像形成装置に装着する直前に、使用者によって駆動伝達部材17を押圧して排出側空間S2の容積を拡張させてもよい。
さらに、本例では、仕切り部材15及び軸部16が移動する際に生じる振動で、排出側空間S2に溜まる現像剤をほぐした例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、空間拡張機構5を移動させた後に、排出側空間S2に溜まる現像剤の固まりをほぐすために、容器本体2における排出側空間S2を振動させる機構を設けてもよい。
また、容器本体2がその軸方向周りに回転すると、容器本体2に収容された現像剤は、突条部12によって排出口11側へ搬送される。容器本体2の排出口11の近傍には、仕切り部材15が設けられている。そのため、突条部12によって搬送されてきた現像剤は、仕切り部材15に接触し、搬送が規制される。そして、通過孔S1の開口の大きさに応じて所定量の現像剤が、収容側空間S3から排出側空間S2へ送り出される。その結果、現像剤収容容器1を画像形成装置に装着して排出側空間S2を拡張した後における、収容側空間S3から排出側空間S2へ送り出される現像剤の量を規制することができ、排出側空間S2における現像剤の密度を一定値以下に保つことができる。
このように、仕切り部材15によって、排出側空間S2内の現像剤の密度を一定値以下に保つことで、排出口11の近傍である排出側空間S2で現像剤が圧縮されることを防ぐことができる。そのため、排出口11から現像剤が排出されにくくなることを防ぐことができ、現像剤を排出口11から排出し易くなる。
さらに、排出側空間S2で現像剤が圧縮されることを防ぐことにより、排出側空間S2内で現像剤の軟凝集が発生することを抑制することができるため、画像不良が発生することを防止することができる。
また、本例では、仕切り部材15を円形に形成し、容器本体2における筒孔の半径方向の略中心に配置されて、容器本体2の筒孔と略同心円状に配置されている。そのため、仕切り部材15の外縁と容器本体2の内壁の間隔は、一定に形成される。これにより、容器本体2が回転した際に、常に一定の量の現像剤を通過孔S1から排出側空間S2へ排出することができる。その結果、現像剤収容容器1を交換した直後に排出口11から排出される現像剤の量と、容器本体2に収容された現像剤の量が少なくなったときに排出口11から排出される現像剤の量との差を少なくすることができ、常に安定した供給を行うことができる。
さらに、現像剤が通過する通過孔S1は、容器本体2の内壁面に沿って形成されている。ここで、容器本体2に収容されている現像剤の量が少なくなった場合では、現像剤は、容器本体2の回転によって生じる遠心力により容器本体2の内壁面側へ移動する。そのため、容器本体2に収容されている現像剤の残量が少なくなっても、容器本体2の回転により生じる遠心力を利用して、現像剤を収容側空間S3から排出側空間S2へ送り出すことができる。これにより、容器本体2に収容されている現像剤を残すことなく排出口11から排出することができる。
また、現像剤収容容器1を画像形成装置から取り外すと、駆動伝達部材17は、付勢ばね18の弾性力により、容器本体2の先端面2aから離反する方向に移動する。これにより、軸部16を介して駆動伝達部材17に連結されている仕切り部材15は、容器本体2の後端側から先端側へ向けて移動する。そのため、排出側空間S2の容積は、図5に示す状態から図3に示す初期状態に戻る。
なお、復帰部材として付勢ばね18を用いた例を説明したが、これに限定されるものではない。復帰部材としては、例えば、ゴムやその他各種の弾性を有する部材を適用してもよく、あるいはモータやギア等を用いてもよい。
また、本例では、空間拡張機構5とシャッター部材3の移動をそれぞれ別々に操作する例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、空間拡張機構5とシャッター部材3を連結させる。そして、駆動伝達部材17の移動に連動させてシャッター部材3を移動させてもよい。
さらに、本例では、容器本体2に螺旋状の突条部12を設けて、容器本体2が回転することで現像剤が容器本体の排出口まで搬送される例を説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、容器本体2に突条部12を設けずに、容器本体2が回転しなくても、本発明の目的は達成できるものである。
2.第2の実施の形態例
次に、図6及び図7を参照して本発明の現像剤収容容器の第2の実施の形態例について説明する。
図6は、現像剤収容容器を示す断面図、図7は、現像剤収容容器を画像形成装置に装着した状態を示す断面図である。
この第2の実施の形態例にかかる現像剤収容容器30が、第1の実施の形態例にかかる現像剤収容容器1と異なる点は、空間拡張機構の構成である。そのため、ここでは、第1の実施の形態例にかかる現像剤収容容器1と共通する部分に同一の符号を付して重複した説明を省略する。
図6に示すように、現像剤収容容器30は、筒状の容器本体32と、仕切り部材34と、空間拡張機構35とを、有している。
容器本体32は、筒状に形成されている。容器本体32の先端側である軸方向の一端は、一面が開口した開口部42が形成されている。容器本体32の後端側である軸方向の他端は閉塞している。容器本体32の軸方向の他端には、画像形成装置の装着機構60の嵌合凹部61に嵌合する嵌合凸部43が設けられている。また、容器本体32の軸方向の一端側の側面部には、現像剤を排出する排出口41が設けられている。
容器本体32の内部空間における排出口41の近傍には、仕切り部材34が設けられている。仕切り部材34は、円形の平板状に形成されている。仕切り部材34の直径は、容器本体32の内径よりの小さく設定されている。また、仕切り部材34の外縁には、仕切り部材34の周方向に所定の間隔を開けて取付片34aが設けられている。取付片34aは、仕切り部材34の外縁から半径外方向に向けて突出している。また、取付片34aは、容器本体32の内壁に取り付けられる。
そして、仕切り部材34は、容器本体32の内部空間を、現像剤が通過する通過孔S1を開けて、排出口41側の排出側空間S2と、嵌合凸部43側の収容側空間S3に仕切る。
なお、第2の実施の形態例にかかる現像剤収容容器30では、容器本体32と仕切り部材34とを別部材として形成した例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、容器本体32と仕切り部材34とを一体成型し、容器本体32と仕切り部材34を一体に形成してもよい。
空間拡張機構35は、容器本体32の開口部42を塞ぐようにして、容器本体32の先端側である軸方向の一端部に摺動可能に取り付けられている。空間拡張機構35は、筒状に形成されている。空間拡張機構35は、略円形の平板状の蓋部38と、蓋部38の外縁から略垂直に連続する側壁部36とを有している。そして、空間拡張機構35の軸方向の一端部は、蓋部38により閉塞されており、空間拡張機構35の軸方向の他端部は、開口している。
蓋部38は、空間拡張機構35を容器本体32に取り付けた際に、容器本体32の開口部42と対向する。側壁部36は、容器本体32の先端部側の外周面を覆う。また、現像剤収容容器30を画像形成装置に装着する前の状態では、側壁部36は、容器本体32に設けた排出口41を塞ぐ。すなわち、空間拡張機構35の側壁部36は、排出口41を開閉可能に覆うシャッター部材としての役割を有している。そして、仕切り部材34と、容器本体32における先端部側の内壁と、空間拡張機構35の蓋部38によって排出側空間S2が形成される。
また、側壁部36には、拡張機構側排出口37が設けられている。図7に示すように、空間拡張機構35を容器本体32の軸方向の一側にスライドさせた際、拡張機構側排出口37は、容器本体32の排出口41に臨む。
さらに、側壁部36における蓋部38と反対側の端部には、フランジ部39が設けられている。フランジ部39は、側壁部36から略垂直に半径外方向に向けて突出している。
次に、上述した構成を有する現像剤収容容器30を画像形成装置に装着した際の動作について説明する。
まず、図6に示すように、現像剤収容容器1は、容器本体32の軸方向を略水平に向けた状態で、画像形成装置における装着機構60のガイド板62に載置する。次に、図7に示すように、容器本体2をガイド板62に沿って軸方向の他側に向けてスライドさせる。そして、また、空間拡張機構35のフランジ部39が装着機構60のガイド板62の端部に当接する。
次に、さらに容器本体32を軸方向の他側に向けてスライドさせる。これにより、容器本体2の嵌合凸部43と装着機構60の嵌合凹部61が嵌合する。また、空間拡張機構35は、ガイド板62に押圧されて、容器本体32の外周面に沿って軸方向の一側へ摺動する。そして、空間拡張機構35が摺動すると、側壁部36に設けた拡張機構側排出口37が容器本体32の排出口41に臨む。これにより、容器本体32の排出口41が拡張機構側排出口37を介して露出するため、排出口41から現像剤を排出することができる。
また、空間拡張機構35が摺動すると、蓋部38が容器本体32の開口部42から離反する。そのため、排出側空間S2は、空間拡張機構35が移動する目の初期状態の空間T1に、蓋部38と空間拡張機構35の側壁部36の一部で形成される空間T2を加えたものとなる。すなわち、排出側空間S2の容積は、図6に示す初期状態から拡張される。その結果、排出側空間S2に溜まる現像剤の密度を下げることができ、密集する現像剤をほぐすことができる。
さらに、第2の実施の形態例にかかる現像剤収容容器30によれば、現像剤収容容器30の装着動作に合わせて、排出口41の開放動作と、排出側空間S2の拡張動作を同時に行うことができる。なお、空間拡張機構35の移動動作を画像形成装置に装着する動作に合わせて行う例を説明したが、これに限定されるものではなく、現像剤収容容器30を画像形成装置に装着する前に、使用者によって空間拡張機構35を移動させてもよい。
その他の構成は、第1の実施の形態例にかかる現像剤収容容器1と同様であるため、それらの説明は省略する。このような構成を有する現像剤収容容器30によっても、上述した第1の実施の形態例にかかる現像剤収容容器1と同様の作用効果を得ることができる。
以上、現像剤収容容器の実施の形態について、その作用効果も含めて説明した。しかしながら、本発明の現像剤収容容器は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。
1,30…現像剤収容容器、 2,32…容器本体、 2a…先端面、 3…シャッター部材、 3a…フランジ部、 5,35…空間拡張機構、 11,41…排出口、 12…突条部、 13…貫通孔、 15,34…仕切り部材、 17…駆動伝達部材、 17a…凹部、 17b…突起、 19…ばね当接部、 34a…取付片、 36…側壁部、 37…拡張機構側排出口、 38…蓋部、 39…フランジ部、 42…開口部、 60…装着機構、 61…嵌合凹部、 62…ガイド板、 S1…通過孔、 S2…排出側空間、 S3…収容側空間、 T1,T2…空間

Claims (6)

  1. 現像剤を収容可能とし、かつ前記現像剤が排出される排出口を有する容器本体と、
    前記容器本体で形成される空間を、前記現像剤が通過する通過孔を開けて、前記排出口側の排出側空間と、前記現像剤が収容される収容側空間に仕切る仕切り部材と、
    前記容器本体に移動可能に設けられ、画像形成装置に装着された際に前記排出側空間の容積を初期状態から拡張させる空間拡張機構と、
    を備えた現像剤収容容器。
  2. 前記仕切り部材は、前記空間拡張機構に設けられ、
    前記空間拡張機構は、
    前記仕切り部材を前記排出口から離反する方向に移動させることで前記排出側空間の容積を拡張させる
    請求項1に記載の現像剤収容容器。
  3. 前記容器本体は、前記排出口が設けられた先端部の一部が開口し、
    前記空間拡張機構は、
    前記容器本体の先端部に前記開口を覆い、かつ前記容器本体の先端部に移動可能に取り付けられ、
    前記開口から離反する方向に移動することで、前記排出側空間の容積を拡張させる
    請求項1に記載の現像剤収容容器。
  4. 前記空間拡張機構は、
    前記画像形成装置から取り外した際に、前記排出側空間の容積を初期状態に戻す復帰部材を有する
    請求項1〜3のいずれかに記載の現像剤収容容器。
  5. 前記仕切り部材は、
    前記収容側空間から前記排出側空間に搬送される前記現像剤の量を規制する
    請求項1〜4のいずれかに記載の現像剤収容容器。
  6. 前記容器本体には、前記現像剤が収容される
    請求項1〜5のいずれかに記載の現像剤収容容器。
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