JP3387367B2 - 画像形成装置の現像剤攪拌装置 - Google Patents
画像形成装置の現像剤攪拌装置Info
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真複写機な
どの画像形成装置における現像剤攪拌装置に関するもの
である。
どの画像形成装置における現像剤攪拌装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】画像形成装置の現像法のひとつに、トナ
ーとキャリアからなる2成分の現像剤を用いる2成分現
像法がある。この2成分現像法としては、図4に示す2
成分磁気ブラシ現像法が広く用いられる。この現像法で
は、磁気ローラ1と、これを包む非磁性の現像スリーブ
3とにより現像ローラ5を構成する。摩擦帯電されたト
ナー7は、キャリア9に付着し、キャリア9は現像スリ
ーブ3上に磁気力でチェーン状につながりブラシ状とな
る。この磁気ブラシ状となった現像材で感光体11の表
面を軽く擦って現像画像を得る。
ーとキャリアからなる2成分の現像剤を用いる2成分現
像法がある。この2成分現像法としては、図4に示す2
成分磁気ブラシ現像法が広く用いられる。この現像法で
は、磁気ローラ1と、これを包む非磁性の現像スリーブ
3とにより現像ローラ5を構成する。摩擦帯電されたト
ナー7は、キャリア9に付着し、キャリア9は現像スリ
ーブ3上に磁気力でチェーン状につながりブラシ状とな
る。この磁気ブラシ状となった現像材で感光体11の表
面を軽く擦って現像画像を得る。
【0003】この2成分現像法に用いる現像剤は、トナ
ー7とキャリア9の2成分を一定比率で混合攪拌する。
トナー7は、熱可塑性樹脂と着色剤を主成分とした微粒
子で、絶縁体(誘電体)として考えられる。キャリア9
は、図5に示すように鉄粉やフェライトなどの磁性材料
の微粒子表面にコーティングを施し、表面のほとんどを
絶縁材料により覆った球体で、半導電性の高抵抗体とし
て考えられる。
ー7とキャリア9の2成分を一定比率で混合攪拌する。
トナー7は、熱可塑性樹脂と着色剤を主成分とした微粒
子で、絶縁体(誘電体)として考えられる。キャリア9
は、図5に示すように鉄粉やフェライトなどの磁性材料
の微粒子表面にコーティングを施し、表面のほとんどを
絶縁材料により覆った球体で、半導電性の高抵抗体とし
て考えられる。
【0004】ところで、従来、画像形成装置におけるこ
の種の現像剤の状態を判定する装置の一つに、特開昭6
3−39248号公報に開示されたアンテナを用いるも
のがある。この現像剤状態判定装置では、図6に示すよ
うに現像バイアスを印加した現像スリーブ3に、平行な
アンテナ13を配置し、現像スリーブ3とアンテナ13
との間に介在するトナーを誘電体として各電極にに蓄積
される充電電流の変化を検出することで、現像剤状態
(残量又はキャリアに対するトナー濃度)を判定してい
た。
の種の現像剤の状態を判定する装置の一つに、特開昭6
3−39248号公報に開示されたアンテナを用いるも
のがある。この現像剤状態判定装置では、図6に示すよ
うに現像バイアスを印加した現像スリーブ3に、平行な
アンテナ13を配置し、現像スリーブ3とアンテナ13
との間に介在するトナーを誘電体として各電極にに蓄積
される充電電流の変化を検出することで、現像剤状態
(残量又はキャリアに対するトナー濃度)を判定してい
た。
【0005】また、特公昭58−49867号公報に開
示されたトナー濃度検出装置では、現像スリーブに現像
剤を介して対電極を対向配置し、現像スリーブと対電極
との間にバイアス電源を印加して、トナー濃度に応じて
変化する電流を検出することで、現像剤状態(トナー濃
度)を判定していた。
示されたトナー濃度検出装置では、現像スリーブに現像
剤を介して対電極を対向配置し、現像スリーブと対電極
との間にバイアス電源を印加して、トナー濃度に応じて
変化する電流を検出することで、現像剤状態(トナー濃
度)を判定していた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た特開昭63−39248号公報に開示される現像剤状
態判定装置、又は特公昭58−49867号公報に開示
されるトナー濃度検出装置では、電気容量の変化を検出
する手段として、現像剤を介して対向配置した現像スリ
ーブとアンテナ、又は現像スリーブと対電極とを用いて
いたため、流動する現像剤に対して常に一定圧力で接触
し、且つ大面積を小間隔で対向させる電極を構成し難
く、トナー濃度検出に有効な静電容量を持つコンデンサ
を形成することが困難であった。また、上述した従来の
装置では、元来備えられている部材以外に、アンテナ、
又は対電極などの新たな部材を追加しなければならず、
現像装置の現行構造を変更しなければならない問題があ
った。本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、流動
する現像剤に対して常に一定圧力で接触し、且つ大面積
を小間隔で対向させた電極により、トナー濃度検出に有
効な静電容量を持つコンデンサを形成でき、しかも、現
行構造を変更せずに構成することのできる現像剤攪拌装
置の提供を目的とするものである。
た特開昭63−39248号公報に開示される現像剤状
態判定装置、又は特公昭58−49867号公報に開示
されるトナー濃度検出装置では、電気容量の変化を検出
する手段として、現像剤を介して対向配置した現像スリ
ーブとアンテナ、又は現像スリーブと対電極とを用いて
いたため、流動する現像剤に対して常に一定圧力で接触
し、且つ大面積を小間隔で対向させる電極を構成し難
く、トナー濃度検出に有効な静電容量を持つコンデンサ
を形成することが困難であった。また、上述した従来の
装置では、元来備えられている部材以外に、アンテナ、
又は対電極などの新たな部材を追加しなければならず、
現像装置の現行構造を変更しなければならない問題があ
った。本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、流動
する現像剤に対して常に一定圧力で接触し、且つ大面積
を小間隔で対向させた電極により、トナー濃度検出に有
効な静電容量を持つコンデンサを形成でき、しかも、現
行構造を変更せずに構成することのできる現像剤攪拌装
置の提供を目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る現像剤攪拌装置は、トナーとキャリアと
からなる現像剤を攪拌する画像形成装置の現像剤攪拌装
置であって、前記現像剤中に設けられ交流バイアス電圧
の印加される互いに絶縁した複数個の導電体からなる攪
拌羽根を電極として有することを特徴とするものであ
る。そして、前記攪拌羽根は、回転軸の外周に設けた複
数条の螺旋羽根であることが好ましい。また、現像剤攪
拌装置の構成は、前記攪拌羽根の表面を絶縁材で被覆し
たことを特徴とするものであってもよい。
の本発明に係る現像剤攪拌装置は、トナーとキャリアと
からなる現像剤を攪拌する画像形成装置の現像剤攪拌装
置であって、前記現像剤中に設けられ交流バイアス電圧
の印加される互いに絶縁した複数個の導電体からなる攪
拌羽根を電極として有することを特徴とするものであ
る。そして、前記攪拌羽根は、回転軸の外周に設けた複
数条の螺旋羽根であることが好ましい。また、現像剤攪
拌装置の構成は、前記攪拌羽根の表面を絶縁材で被覆し
たことを特徴とするものであってもよい。
【0008】このように構成した現像剤攪拌装置では、
互いに絶縁した複数個の導電体からなる攪拌羽根を電極
として現像剤中に設けることで、攪拌羽根が大面積の平
行電極となり、トナー濃度変化により静電容量の変化す
るコンデンサが形成される。攪拌羽根を現像剤中の電極
として使うことにより、電極と現像剤とが接触し続け、
現像剤中の電極間の接触抵抗が安定する。また、攪拌羽
根の表面を絶縁材で被覆した現像剤攪拌装置では、現像
剤中のトナーを誘電体として各電極に蓄積される充電電
流を算出することで、現像剤中のトナー濃度の検出が可
能になる。
互いに絶縁した複数個の導電体からなる攪拌羽根を電極
として現像剤中に設けることで、攪拌羽根が大面積の平
行電極となり、トナー濃度変化により静電容量の変化す
るコンデンサが形成される。攪拌羽根を現像剤中の電極
として使うことにより、電極と現像剤とが接触し続け、
現像剤中の電極間の接触抵抗が安定する。また、攪拌羽
根の表面を絶縁材で被覆した現像剤攪拌装置では、現像
剤中のトナーを誘電体として各電極に蓄積される充電電
流を算出することで、現像剤中のトナー濃度の検出が可
能になる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る現像剤攪拌装
置の好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明す
る。図1は本発明の第一実施形態に係る現像剤攪拌装置
を備えた現像装置の一例を示す一部断面図、図2は現像
剤攪拌装置の一例を示す側面図、図3は図2の現像剤攪
拌装置の要部を示す側面図である。現像装置21には現
像ローラ23を設けてあり、現像ローラ23は感光体で
あるドラム状の感光ドラム25に対向配置してある。現
像装置21には一対の現像剤攪拌装置27を設けてあ
り、現像剤攪拌装置27は現像装置21内に入れられた
トナーとキャリヤとからなる不図示の現像剤中に設けら
れている。
置の好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明す
る。図1は本発明の第一実施形態に係る現像剤攪拌装置
を備えた現像装置の一例を示す一部断面図、図2は現像
剤攪拌装置の一例を示す側面図、図3は図2の現像剤攪
拌装置の要部を示す側面図である。現像装置21には現
像ローラ23を設けてあり、現像ローラ23は感光体で
あるドラム状の感光ドラム25に対向配置してある。現
像装置21には一対の現像剤攪拌装置27を設けてあ
り、現像剤攪拌装置27は現像装置21内に入れられた
トナーとキャリヤとからなる不図示の現像剤中に設けら
れている。
【0010】現像剤攪拌装置27は、図3に示すように
互いに絶縁した導電体からなる第一攪拌羽根29aと第
二攪拌羽根29bとを対電極として、回転軸31の外周
に偶数条(この例では2条)螺旋状に設け、オーガ状に
形成してある。現像剤攪拌装置27は、一対のものを反
対方向に回転することにより、現像装置21内の現像剤
を混合攪拌する。
互いに絶縁した導電体からなる第一攪拌羽根29aと第
二攪拌羽根29bとを対電極として、回転軸31の外周
に偶数条(この例では2条)螺旋状に設け、オーガ状に
形成してある。現像剤攪拌装置27は、一対のものを反
対方向に回転することにより、現像装置21内の現像剤
を混合攪拌する。
【0011】攪拌羽根は、2条羽根の他、3条羽根、4
条羽根、或いはそれ以上の複数羽根であってもよい。攪
拌羽根は、羽根の条数が増加するほど現像剤中のトナー
とで形成されるコンデンサの容量が増加する一方、攪拌
羽根の間に介在する現像剤との接触圧力が減少する。こ
のため、攪拌羽根条数は、判定対象となる現像剤の特性
に応じたものを使用することが好ましい。
条羽根、或いはそれ以上の複数羽根であってもよい。攪
拌羽根は、羽根の条数が増加するほど現像剤中のトナー
とで形成されるコンデンサの容量が増加する一方、攪拌
羽根の間に介在する現像剤との接触圧力が減少する。こ
のため、攪拌羽根条数は、判定対象となる現像剤の特性
に応じたものを使用することが好ましい。
【0012】現像剤攪拌装置27は、第一攪拌羽根29
aと、第二攪拌羽根29bとのそれぞれを回転軸31に
対して絶縁してある。つまり、第一攪拌羽根29a及び
第二攪拌羽根29bは、現像剤中において、一定間隔を
有して対向した電極を構成することになる。第一攪拌羽
根29aと第二攪拌羽根29bのそれぞれには、バイア
ス電圧供給用の第一電極33aと第二電極33bとを接
続してある。この第一電極33aと第二電極33bとに
は切り換えスイッチ35を接続してあり、切り換えスイ
ッチ35は例えば周波数の異なる少なくとも2種類の交
流バイアス電圧(一方は、直流バイアス電圧でもよい)
を切り換えて印加できるようになっている。
aと、第二攪拌羽根29bとのそれぞれを回転軸31に
対して絶縁してある。つまり、第一攪拌羽根29a及び
第二攪拌羽根29bは、現像剤中において、一定間隔を
有して対向した電極を構成することになる。第一攪拌羽
根29aと第二攪拌羽根29bのそれぞれには、バイア
ス電圧供給用の第一電極33aと第二電極33bとを接
続してある。この第一電極33aと第二電極33bとに
は切り換えスイッチ35を接続してあり、切り換えスイ
ッチ35は例えば周波数の異なる少なくとも2種類の交
流バイアス電圧(一方は、直流バイアス電圧でもよい)
を切り換えて印加できるようになっている。
【0013】このように構成した現像剤攪拌装置27
は、第一電極33a、第二電極33bに交流バイアス電
圧を印加し、第一攪拌羽根29aと第二攪拌羽根29b
との間に流れる電流を検出し、検出した電流に基づき演
算を行うことで、現像剤中のトナーを誘電体として各電
極に蓄積される充電電流と、高抵抗であるキャリアに流
れる電流とを算出し、この算出結果から現像剤中のトナ
ー濃度とキャリアのトナー帯電能力とを検出して現像剤
の状態を判定する。
は、第一電極33a、第二電極33bに交流バイアス電
圧を印加し、第一攪拌羽根29aと第二攪拌羽根29b
との間に流れる電流を検出し、検出した電流に基づき演
算を行うことで、現像剤中のトナーを誘電体として各電
極に蓄積される充電電流と、高抵抗であるキャリアに流
れる電流とを算出し、この算出結果から現像剤中のトナ
ー濃度とキャリアのトナー帯電能力とを検出して現像剤
の状態を判定する。
【0014】この現像剤攪拌装置27によれば、偶数条
の互いに絶縁されて対向する第一攪拌羽根29aと第二
攪拌羽根29bを攪拌オーガとして現像剤中に設けるこ
とで、その間にキャリアと、誘電体であるトナーと、空
気とが存在することになり、第一攪拌羽根29aと第二
攪拌羽根29bとを大面積の平行電極として、トナー濃
度変化により静電容量の変化するコンデンサを形成する
ことができる。そして、現像剤攪拌装置27を濃度検出
のための現像剤中電極として使うことにより、大面積で
且つ常に同一付勢力で電極と現像剤とが接触し続けるた
め、通常では不安定になりがちな現像剤中の電極間の接
触抵抗を安定して測定することができるようになる。ま
た、現像剤攪拌装置27は、通常の現像装置21に必要
不可欠な、元来備えられている現像剤攪拌手段に容易な
工夫を加えて構成できるので、アンテナ、又は対電極な
どの新たな単独部材を別途追加する必要がなく、現像装
置の現行構造を大きく変更せずに、現像剤の安定抵抗、
及び誘電率変化を検出することができる。
の互いに絶縁されて対向する第一攪拌羽根29aと第二
攪拌羽根29bを攪拌オーガとして現像剤中に設けるこ
とで、その間にキャリアと、誘電体であるトナーと、空
気とが存在することになり、第一攪拌羽根29aと第二
攪拌羽根29bとを大面積の平行電極として、トナー濃
度変化により静電容量の変化するコンデンサを形成する
ことができる。そして、現像剤攪拌装置27を濃度検出
のための現像剤中電極として使うことにより、大面積で
且つ常に同一付勢力で電極と現像剤とが接触し続けるた
め、通常では不安定になりがちな現像剤中の電極間の接
触抵抗を安定して測定することができるようになる。ま
た、現像剤攪拌装置27は、通常の現像装置21に必要
不可欠な、元来備えられている現像剤攪拌手段に容易な
工夫を加えて構成できるので、アンテナ、又は対電極な
どの新たな単独部材を別途追加する必要がなく、現像装
置の現行構造を大きく変更せずに、現像剤の安定抵抗、
及び誘電率変化を検出することができる。
【0015】次に、本発明に係る現像剤攪拌装置の第二
実施形態を説明する。この実施形態では、上述の第一攪
拌羽根29aと第二攪拌羽根29bとの表面を絶縁材で
被覆することにより絶縁してある。被覆は、例えば絶縁
塗料の塗布、絶縁材のコーティング、樹脂シートの被着
などによる被覆の他、インサート成形などによっても行
うことができる。他の構成は、上述の現像剤攪拌装置2
7と同様である。
実施形態を説明する。この実施形態では、上述の第一攪
拌羽根29aと第二攪拌羽根29bとの表面を絶縁材で
被覆することにより絶縁してある。被覆は、例えば絶縁
塗料の塗布、絶縁材のコーティング、樹脂シートの被着
などによる被覆の他、インサート成形などによっても行
うことができる。他の構成は、上述の現像剤攪拌装置2
7と同様である。
【0016】このように構成した現像剤攪拌装置27
は、第一電極33a、第二電極33b電極に交流バイア
ス電圧を印加し、第一攪拌羽根29aと第二攪拌羽根2
9bとの間に流れる電流を検出し、検出した電流に基づ
き演算を行うことで、現像剤中のトナーを誘電体として
各電極に蓄積される充電電流を算出し、この算出結果か
ら現像剤中のトナー濃度を検出して現像剤の状態を判定
する。
は、第一電極33a、第二電極33b電極に交流バイア
ス電圧を印加し、第一攪拌羽根29aと第二攪拌羽根2
9bとの間に流れる電流を検出し、検出した電流に基づ
き演算を行うことで、現像剤中のトナーを誘電体として
各電極に蓄積される充電電流を算出し、この算出結果か
ら現像剤中のトナー濃度を検出して現像剤の状態を判定
する。
【0017】この現像剤攪拌装置によれば、表面を絶縁
した第一攪拌羽根29aと第二攪拌羽根29bを攪拌オ
ーガとして現像剤中に設けることで、現像剤中のトナー
を誘電体として各電極に蓄積される充電電流を算出し
て、現像剤中のトナー濃度を検出することができる。ま
た、上述の現像剤攪拌装置27と同様に、通常の現像装
置21に必要不可欠な、元来備えられている現像剤攪拌
手段に容易な工夫を加えて構成できるので、新たな単独
部材を別途追加する必要がなく、現像装置の現行構造を
大きく変更せずに、現像剤の誘電率変化を検出すること
ができる。
した第一攪拌羽根29aと第二攪拌羽根29bを攪拌オ
ーガとして現像剤中に設けることで、現像剤中のトナー
を誘電体として各電極に蓄積される充電電流を算出し
て、現像剤中のトナー濃度を検出することができる。ま
た、上述の現像剤攪拌装置27と同様に、通常の現像装
置21に必要不可欠な、元来備えられている現像剤攪拌
手段に容易な工夫を加えて構成できるので、新たな単独
部材を別途追加する必要がなく、現像装置の現行構造を
大きく変更せずに、現像剤の誘電率変化を検出すること
ができる。
【0018】なお、上述した現像剤攪拌装置27は、現
像剤ライフ延長のためにトナーと若干量のキャリアとを
ディスペンスし、余分な現像剤を捨てて現像剤のフレッ
シュレベルを保つようにした所謂トリクル現像機に採用
すれば、現像剤量が一定であり、常に攪拌羽根が現像剤
中に隠れるため、上述の効果を十分に引き出すことがで
きる。
像剤ライフ延長のためにトナーと若干量のキャリアとを
ディスペンスし、余分な現像剤を捨てて現像剤のフレッ
シュレベルを保つようにした所謂トリクル現像機に採用
すれば、現像剤量が一定であり、常に攪拌羽根が現像剤
中に隠れるため、上述の効果を十分に引き出すことがで
きる。
【0019】また、上述の第一、第二実施形態では、現
像剤攪拌装置27として、螺旋状の第一攪拌羽根29a
と第二攪拌羽根29bとを有するオーガ状のものを例に
説明したが、本発明に係る現像剤攪拌装置は、現像剤中
に埋入される複数枚の攪拌羽根を有するものであれば、
必ずしも攪拌羽根を螺旋形状に限定せずともよい。
像剤攪拌装置27として、螺旋状の第一攪拌羽根29a
と第二攪拌羽根29bとを有するオーガ状のものを例に
説明したが、本発明に係る現像剤攪拌装置は、現像剤中
に埋入される複数枚の攪拌羽根を有するものであれば、
必ずしも攪拌羽根を螺旋形状に限定せずともよい。
【0020】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る現像剤攪拌装置によれば、互いに絶縁した複数個の導
電体からなる攪拌羽根を電極として現像剤中に設けるこ
とで、攪拌羽根を大面積の平行電極として、トナー濃度
変化により静電容量の変化するコンデンサを形成するこ
とができる。そして、攪拌羽根を現像剤中の電極として
使うことにより、電極と現像剤とが安定した圧力で接触
し続けるため、通常では不安定になりがちな現像剤中の
電極間の接触抵抗を安定して測定することができる。更
に、元来備えられている現像剤攪拌手段に容易な工夫を
加えて構成できるので、現行構造を大きく変更せずに、
現像剤の安定抵抗及び誘電率変化を検出できる。また、
攪拌羽根の表面を絶縁材で被覆した現像剤攪拌装置によ
れば、現像剤中のトナーを電極間の誘電体として各電極
に蓄積される充電電流を算出して、現像剤中のトナー濃
度を検出することができる。
る現像剤攪拌装置によれば、互いに絶縁した複数個の導
電体からなる攪拌羽根を電極として現像剤中に設けるこ
とで、攪拌羽根を大面積の平行電極として、トナー濃度
変化により静電容量の変化するコンデンサを形成するこ
とができる。そして、攪拌羽根を現像剤中の電極として
使うことにより、電極と現像剤とが安定した圧力で接触
し続けるため、通常では不安定になりがちな現像剤中の
電極間の接触抵抗を安定して測定することができる。更
に、元来備えられている現像剤攪拌手段に容易な工夫を
加えて構成できるので、現行構造を大きく変更せずに、
現像剤の安定抵抗及び誘電率変化を検出できる。また、
攪拌羽根の表面を絶縁材で被覆した現像剤攪拌装置によ
れば、現像剤中のトナーを電極間の誘電体として各電極
に蓄積される充電電流を算出して、現像剤中のトナー濃
度を検出することができる。
【図1】 本発明の第一実施形態に係る現像剤攪拌装置
を備えた現像装置の一例を示す一部断面図である。
を備えた現像装置の一例を示す一部断面図である。
【図2】 現像剤攪拌装置の一例を示す側面図である。
【図3】 図2の現像剤攪拌装置の要部を示す側面図で
ある。
ある。
【図4】 2成分磁気ブラシ現像法の説明図である。
【図5】 キャリアの構造を示す説明図である。
【図6】 従来のアンテナを用いた現像剤状態判定装置
の概略構成図である。
の概略構成図である。
27…現像剤攪拌装置、29a…第一攪拌羽根、29b
…第二攪拌羽根、31…回転軸
…第二攪拌羽根、31…回転軸
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
G03G 15/08
Claims (3)
- 【請求項1】 トナーとキャリアとからなる現像剤を攪
拌する画像形成装置の現像剤攪拌装置であって、 前記現像剤中に設けられ交流バイアス電圧の印加される
互いに絶縁した複数個の導電体からなる攪拌羽根を電極
として有することを特徴とする画像形成装置の現像剤攪
拌装置。 - 【請求項2】 前記攪拌羽根は、回転軸の外周に設けた
複数条の螺旋羽根であることを特徴とする請求項1記載
の画像形成装置の現像剤攪拌装置。 - 【請求項3】 前記攪拌羽根の表面を絶縁材で被覆した
ことを特徴とする請求項1記載又は2記載の画像形成装
置の現像剤攪拌装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15621597A JP3387367B2 (ja) | 1997-06-13 | 1997-06-13 | 画像形成装置の現像剤攪拌装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15621597A JP3387367B2 (ja) | 1997-06-13 | 1997-06-13 | 画像形成装置の現像剤攪拌装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH112944A JPH112944A (ja) | 1999-01-06 |
JP3387367B2 true JP3387367B2 (ja) | 2003-03-17 |
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