JP5144240B2 - Drum unit and image forming apparatus having the same - Google Patents
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Description
本発明は、帯電ユニットを着脱可能に装着して成るドラムユニットとこれを備えた画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a drum unit in which a charging unit is detachably mounted and an image forming apparatus including the drum unit.
電子写真方式によって用紙に画像を形成する複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、像担持体である感光ドラムが帯電ローラ等の帯電手段によって一様に帯電された後、該感光ドラム上に画像情報に応じたレーザー光等が照射されることによって感光ドラム上に静電潜像が形成される。そして、この静電潜像は現像装置によってトナー像として顕像化され、このトナー像は転写手段によって用紙上に転写され、トナー像が転写された用紙は、定着装置へと搬送される。定着装置においては、熱と圧力によってトナー像が用紙上に定着され、トナー像の定着を受けた用紙は、機外の排紙トレイ上に排出されて一連の画像形成動作が完了する。 In an image forming apparatus such as a copying machine or a printer that forms an image on a sheet by electrophotography, a photosensitive drum as an image carrier is uniformly charged by a charging means such as a charging roller, and is then placed on the photosensitive drum. An electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum by irradiation with laser light or the like corresponding to the image information. The electrostatic latent image is visualized as a toner image by a developing device, the toner image is transferred onto a sheet by a transfer unit, and the sheet on which the toner image is transferred is conveyed to a fixing device. In the fixing device, the toner image is fixed on the sheet by heat and pressure, and the sheet on which the toner image has been fixed is discharged onto a discharge tray outside the apparatus, and a series of image forming operations is completed.
ところで、画像形成装置には、感光ドラムと帯電ローラをドラムユニットとしてユニット化し、このドラムユニットを装置本体に対して着脱可能とするとともに、帯電ローラとこれをクリーニングする清掃ローラを帯電ユニットとしてユニット化し、この帯電ユニットをドラムユニット本体に対して着脱可能としたものが知られている。 By the way, in the image forming apparatus, the photosensitive drum and the charging roller are unitized as a drum unit, the drum unit can be attached to and detached from the apparatus main body, and the charging roller and the cleaning roller for cleaning the unit are unitized as a charging unit. A charging unit that is detachable from a drum unit body is known.
斯かるドラムユニットにおいては、感光ドラムの回転をドラムギヤとアイドルギヤ及び清掃ローラ駆動ギヤを経て清掃ローラに伝達して該清掃ローラを回転駆動する駆動方式が採用されている。
ところが、上記駆動方式を採用する従来のドラムユニットにおいては、アイドルギヤを回転可能に支持する軸を独立した専用部材に設けていたため、部品点数が増える他、ドラムギヤとアイドルギヤ及び清掃ローラ駆動ギヤ間相互の位置精度に誤差が生じ、感光ドラムから清掃ローラへの動力伝達が円滑になされないばかりか、帯電ユニットをドラムユニット本体に組み込む際に清掃ローラ駆動ギヤのアイドルギヤへの噛合が良好に行われない可能性があった。 However, in the conventional drum unit that employs the above-described drive system, the shaft for rotatably supporting the idle gear is provided in an independent dedicated member, so that the number of parts increases and the drum gear, the idle gear, and the cleaning roller drive gear are mutually connected. Error in the position accuracy of the motor, and not only the power from the photosensitive drum to the cleaning roller is smoothly transmitted, but also when the charging unit is incorporated into the drum unit body, the cleaning roller drive gear is not meshed with the idle gear well. There was a possibility.
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、部品点数の削減と駆動列の精度向上を図り、感光ドラムから清掃ローラへの円滑な動力伝達と帯電ユニットのドラムユニット本体への組込性の向上を図ることができるドラムユニットとこれを備えた画像形成装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to reduce the number of parts and improve the accuracy of the drive train, smoothly transmit power from the photosensitive drum to the cleaning roller, and the drum unit body of the charging unit. An object of the present invention is to provide a drum unit capable of improving the ease of incorporation into an image forming apparatus and an image forming apparatus including the drum unit.
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、感光ドラムを含むドラムユニット本体に、前記感光ドラムに当接して回転する帯電ローラとこれをクリーニングする清掃ローラを備えた帯電ユニットを着脱可能に装着して構成され、前記感光ドラムの回転をドラムギヤとアイドルギヤ及び清掃ローラ駆動ギヤを経て前記清掃ローラに伝達して該清掃ローラを回転駆動するドラムユニットにおいて、前記ドラムユニット本体に設けられて前記感光ドラムを回転可能に支持する軸受ブッシュに、前記アイドルギヤを回転可能に支持する軸を一体に形成し、前記帯電ユニットを前記ドラムユニット本体から取り外した場合に前記アイドルギヤがドラムユニット本体側に残るよう構成したことを特徴とする。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a charging unit including a charging roller rotating in contact with the photosensitive drum and a cleaning roller for cleaning the drum unit main body including the photosensitive drum is detachable. is constructed by mounting, in the drum unit rotates is transmitted to the cleaning roller via a drum gear and the idle gear and the cleaning roller drive gear rotationally drives the cleaning roller of the photosensitive drum, the photosensitive drum provided in said drum unit main body A shaft that rotatably supports the idle gear is formed integrally with a bearing bush that rotatably supports the idle gear, and the idle gear remains on the drum unit main body side when the charging unit is removed from the drum unit main body. It is characterized by that.
請求項2記載の画像形成装置は、請求項1記載のドラムユニットを備えたことを特徴とする。 An image forming apparatus according to a second aspect includes the drum unit according to the first aspect.
本発明によれば、感光ドラムを回転可能に支持する軸受ブッシュに、アイドルギヤを回転可能に支持する軸を一体に形成したため、部品点数が削減されて構造の単純化とコストダウンが図られるとともに、ドラムギヤとアイドルギヤ及び清掃ローラ駆動ギヤ間相互の位置精度が高められ、感光ドラムから清掃ローラへの円滑な動力伝達が実現する。又、帯電ユニットをドラムユニット本体へ組み込む際に清掃ローラ駆動ギヤがドラムユニット本体側に残るアイドルギヤに常に円滑に噛合し、帯電ユニットのドラムユニット本体への組込性が高められる。 According to the present invention, since the shaft for supporting the idle gear so as to be rotatable is integrally formed with the bearing bush for rotatably supporting the photosensitive drum, the number of parts can be reduced, and the structure can be simplified and the cost can be reduced. The positional accuracy between the drum gear, the idle gear, and the cleaning roller drive gear is improved, and smooth power transmission from the photosensitive drum to the cleaning roller is realized. Further, when the charging unit is assembled into the drum unit main body, the cleaning roller driving gear always meshes smoothly with the idle gear remaining on the drum unit main body side, so that the charging unit can be easily incorporated into the drum unit main body.
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1は本発明に係る画像形成装置の一形態としてのカラーレーザープリンタの斜視図、図2は同カラーレーザープリンタの内部構造を示す断面図であり、図示のカラーレーザープリンタは、図1に示すように、矩形ボックス状の装置本体100を備えており、この装置本体100の前面には、ジャム処理時に開閉されるフロントカバー24が設けられており、装置本体100の上部には排紙トレイ21が開閉可能に設けられている。
FIG. 1 is a perspective view of a color laser printer as an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view showing the internal structure of the color laser printer, and the illustrated color laser printer is shown in FIG. As shown, a rectangular box-shaped apparatus
次に、カラーレーザープリンタの内部構造を図2に基づいて説明すると、該カラーレーザープリンタの本体100内の中央部には、マゼンタ画像形成ユニット1M、シアン画像形成ユニット1C、イエロー画像形成ユニット1Y及びブラック画像形成ユニット1Kが一定の間隔でタンデムに配置されている。
Next, the internal structure of the color laser printer will be described with reference to FIG. 2. A magenta image forming unit 1M, a cyan image forming unit 1C, a yellow
上記各画像形成ユニット1M,1C,1Y,1Kには、感光ドラム2a,2b,2c,2dがそれぞれ配置されており、各感光ドラム2a〜2dの周囲には、帯電ローラ3a,3b,3c,3d、現像装置4a,4b,4c,4d、転写ローラ5a,5b,5c,5d及びドラムクリーニング装置6a,6b,6c,6dがそれぞれ配置されている。
Each of the
而して、本実施の形態に係るカラーレーザープリンタでは、各画像形成ユニット1M,1C,1Y,1Kにおいて各感光ドラム2a〜2dと帯電ローラ3a,3b,3c,3dは、後述のようにそれぞれドラムユニット30(図3参照)としてユニット化されており、各ドラムユニット30は装置本体100に対して着脱可能とされている。
Thus, in the color laser printer according to the present embodiment, each of the
ところで、前記感光ドラム2a〜2dは、ドラム状の感光体であって、可変速の不図示のステッピングモータによって図示矢印方向(時計方向)に所定のプロセススピードで回転駆動される。又、前記帯電ローラ3a〜3dは、不図示の帯電バイアス電源から印加される帯電バイアスによって感光ドラム2a〜2dの表面を所定の電位に均一に帯電させるものである。
The
更に、前記現像装置4a〜4dは、マゼンタ(M)トナー、シアン(C)トナー、イエロー(Y)トナー、ブラック(K)トナーをそれぞれ収容しており、各感光ドラム2a〜2d上に形成された各静電潜像に各色のトナーを付着させて各静電潜像を各色のトナー像として可視像化するものである。
Further, the developing devices 4a to 4d contain magenta (M) toner, cyan (C) toner, yellow (Y) toner, and black (K) toner, respectively, and are formed on the
又、前記転写ローラ5a〜5dは、各一次転写部にて中間転写ベルト7を介して各感光ドラム2a〜2dに当接可能に配置されている。ここで、中間転写ベルト7は、二次転写対向ローラ8とテンションローラ9との間に張設されて各感光ドラム2a〜2dの上面側に走行可能に配置されており、前記二次転写対向ローラ8は、二次転写部において中間転写ベルト7を介して二次転写ローラ10に当接可能に配置されている。又、テンションローラ9の近傍にはベルトクリーニング装置11が設けられている。
The
ところで、装置本体100内の各画像形成ユニット1M,1C,1Y,1Kの上方には、前記各現像装置4a〜4dにトナーを補給するためのトナーコンテナ12a,12b,12c,12dが一列に並設されている。
Incidentally,
又、装置本体100内の各画像形成ユニット1M,1C,1Y,1Kの下方にはレーザースキャナユニット(LSU)13が配置され、その下方の本体100の底部には給紙カセット14が着脱可能に設置されている。そして、給紙カセット14には複数枚の不図示の用紙が積層収容されており、この給紙カセット14の近傍には、給紙カセット14から用紙を1枚ずつ取り出すピックアップローラ15と、取り出された用紙を搬送パスLへと送り出すフィードローラ16とリタードローラ17が設けられている。
In addition, a laser scanner unit (LSU) 13 is disposed below the
又、装置本体100の側部を上下方向に延びる前記搬送パスLには、用紙を搬送する搬送ローラ対18と、用紙を一時待機させた後に所定のタイミングで前記二次転写対向ローラ8と二次転写ローラ10との当接部である二次転写部へと供給するレジストローラ対19が設けられている。尚、搬送パスLの横には、用紙の両面に画像を形成する場合に使用される別の搬送パスL’が形成されており、この搬送パスL’には複数の搬送ローラ対20が適当な間隔で設けられている。
In addition, the conveyance path L extending in the vertical direction on the side of the apparatus
ところで、装置本体100内の一側部に縦方向に配置された前記搬送パスLは、装置本体100の上面に設けられた排紙トレイ21まで延びており、その途中には定着装置22と排紙ローラ対23が設けられている。
By the way, the conveyance path L arranged in the vertical direction on one side in the apparatus
次に、以上の構成を有するカラーレーザープリンタによる画像形成動作を図2に基づいて説明する。 Next, an image forming operation by the color laser printer having the above configuration will be described with reference to FIG.
画像形成開始信号が発せられると、各画像形成ユニット1M,1C,1Y,1Kにおいて各感光ドラム2a〜2dが図2の矢印方向(時計方向)に所定のプロセススピードで回転駆動され、これらの感光ドラム2a〜2dは、帯電ローラ3a〜3dによって一様に帯電される。又、レーザースキャナユニット13は、各色毎のカラー画像信号によって変調されたレーザー光を出射し、そのレーザー光を各感光ドラム2a〜2dの表面に照射し、各感光ドラム2a〜2d上に各色のカラー画像信号に対応した静電潜像をそれぞれ形成する。
When an image formation start signal is issued, the
そして、先ず、マゼンタ画像形成ユニット1Mの感光ドラム2a上に形成された静電潜像に、該感光ドラム2aの帯電極性と同極性の現像バイアスが印加された現像装置4aによってマゼンタトナーを付着させ、該静電潜像をマゼンタトナー像として可視像化する。このマゼンタトナー像は、感光ドラム2aと転写ローラ5aとの間の一次転写部(転写ニップ部)において、トナーと逆極性の一次転写バイアスが印加された転写ローラ5aの作用によって、図2の矢印方向に回転駆動されている中間転写ベルト7上に一次転写される。
First, magenta toner is attached to the electrostatic latent image formed on the
上述のようにしてマゼンタトナー像が一次転写された中間転写ベルト7は、次のシアン画像形成ユニット1Cへと移動する。そして、シアン画像形成ユニット1Cにおいても、前記と同様にして、感光ドラム2b上に形成されたシアントナー像が一次転写部において中間転写ベルト7上のマゼンタトナー像に重ねて転写される。
The intermediate transfer belt 7 on which the magenta toner image has been primarily transferred as described above moves to the next cyan image forming unit 1C. In the cyan image forming unit 1C as well, the cyan toner image formed on the
以下同様にして、中間転写ベルト7上に重畳転写されたマゼンタ及びシアントナー像の上に、イエロー及びブラック画像形成ユニット1Y,1Kの各感光ドラム2c,2d上にそれぞれ形成されたイエロー及びブラックトナー像が各一次転写部において順次重ね合わせられ、中間転写ベルト7上にはフルカラーのトナー像が形成される。尚、中間転写ベルト7上に転写されないで各感光ドラム2a〜2d上に残留する転写残トナーは、各ドラムクリーニング装置6a〜6dによって除去され、各感光ドラム2a〜2dは次の画像形成に備えられる。
Similarly, yellow and black toners respectively formed on the
そして、中間転写ベルト7上のフルカラートナー像の先端が二次転写対向ローラ8と二次転写ローラ10間の二次転写部(転写ニップ部)に達するタイミングに合わせて、給紙カセット14からピックアップローラ15とフィードローラ16及びリタードローラ17によって搬送パスLへと送り出された用紙がレジストローラ対19によって二次転写部へと搬送される。そして、二次転写部に搬送された用紙に、トナーと逆極性の二次転写バイアスが印加された二次転写ローラ10によってフルカラーのトナー像が中間転写ベルト7から一括して二次転写される。
Then, the pickup from the
而して、フルカラーのトナー像が転写された用紙は、定着装置22へと搬送され、フルカラーのトナー像が加熱及び加圧されて用紙の表面に熱定着され、トナー像が定着された用紙は、排紙ローラ対23によって排紙トレイ21上に排出されて一連の画像形成動作が完了する。尚、用紙上に転写されないで中間転写ベルト7上に残留する転写残トナーは、前記ベルトクリーニング装置11によって除去され、中間転写ベルト7は次の画像形成に備えられる。
Thus, the sheet on which the full-color toner image has been transferred is conveyed to the fixing
次に、本発明に係る前記ドラムユニットの構成の詳細を図3〜図10に基づいて説明する。尚、図1及び図2に示すカラーレーザープリンタには4つのドラムユニット30が設けられるが、これらのドラムユニット30の構成は同じであるため、以下、マゼンタのドラムユニット30についてのみ説明する。
Next, details of the configuration of the drum unit according to the present invention will be described with reference to FIGS. The color laser printer shown in FIGS. 1 and 2 is provided with four
図3はドラムユニットの斜視図、図4は同ドラムユニット端部の部分斜視図、図5はドラムユニット端部のフレームを外して清掃ローラ駆動系の構成を示す部分斜視図、図6は軸受ブッシュの斜視図、図7は帯電ユニットの斜視図、図8は図7のA部拡大詳細図、図9は帯電ユニットを取り外したドラムユニット本体の斜視図、図10は帯電ユニットをドラムユニット本体に組み込む状態を示す部分斜視図である。 3 is a perspective view of the drum unit, FIG. 4 is a partial perspective view of the end of the drum unit, FIG. 5 is a partial perspective view showing the configuration of the cleaning roller drive system by removing the frame at the end of the drum unit, and FIG. 7 is a perspective view of the charging unit, FIG. 8 is an enlarged detail view of part A of FIG. 7, FIG. 9 is a perspective view of the drum unit main body with the charging unit removed, and FIG. 10 shows a state in which the charging unit is incorporated in the drum unit main body. It is a fragmentary perspective view.
図3に示すドラムユニット30は、図9に示すように感光ドラム2aを含むドラムユニット本体31に図7に示す帯電ユニット40を着脱可能に装着して構成されている。ここで、ドラムユニット本体31は、図9に示すように、フレーム32によって感光ドラム2aを回転可能に支持して構成されており、感光ドラム2aの下方には帯電ユニット40を収容するための空間が形成され、フレーム32には帯電ユニット40を感光ドラム2aの軸方向(図9の矢印方向)に挿入するための略矩形の挿入口32aが形成されている。
As shown in FIG. 9, the
ところで、図5に示すように、感光ドラム2aは樹脂製の軸受ブッシュ33によってその軸方向両端が支持されており(図5には一方のみ図示)、図3〜図5に示すように、感光ドラム2aの一端(図の左端)にはドラムフランジギヤ34が結着され、その外側にドラムギヤ37が結着されている。
Incidentally, as shown in FIG. 5, both ends of the
他方、前記帯電ユニット40は、図7に示すように、感光ドラム2aに当接して従動回転する帯電ローラ3aと、該帯電ローラ3aをクリーニングするための清掃ローラ41をフレーム42に互いに平行且つ回転可能に支持して構成されており、図8に示すように、清掃ローラ41の回転軸43の一端(図8の左端)には清掃ローラ駆動ギヤ44が結着されている。尚、清掃ローラ41をブラシ等の回転伝達力の弱い構成とすることによって、帯電ローラ3aを感光ドラム2aの従動回転から外すことのないものとしている。
On the other hand, as shown in FIG. 7, the charging
而して、図5に示すように、感光ドラム2aの端部に結着された前記ドラムギヤ34は、アイドルギヤ35を介して前記清掃ローラ駆動ギヤ44に噛合しているが、本実施の形態では、図6に示すように前記軸受ブッシュ33には保持ブラケット33Aが一体に形成され、この保持ブラケット33Aには、前記アイドルギヤ35を回転可能に支持する軸33aが一体に突設されている。従って、アイドルギヤ35は、感光ドラム2aを回転可能に支承する樹脂製の軸受ブッシュ33に一体に形成された軸33aによって回転可能に支持されており、図9に示すように、帯電ユニット40をドラムユニット本体31から取り外してもドラムユニット本体31側に残る部品である。尚、図3〜図5において、36はギヤカバーである。
Thus, as shown in FIG. 5, the
以上の構成を有するドラムユニット30において、不図示のモータの回転動力がドラムギヤ37に入力されると、感光ドラム2aが所定の速度で回転駆動されるとともに、該感光ドラム2aに当接する帯電ローラ3aが従動回転して感光ドラム2aを所定の電位に均一に帯電させる。又、同時に感光ドラム2aの回転は、ドラムフランジギヤ34からアイドルギヤ35を経て清掃ローラ駆動ギヤ44へと伝達され、これによって清掃ローラ41が回転駆動され、この清掃ローラ41に当接する帯電ローラ3aの表面が清掃ローラ41によってクリーニングされて高い帯電性能が維持される。
In the
以上のように、本実施の形態では、感光ドラム2aを回転可能に支持する軸受ブッシュ33に、アイドルギヤ35を回転可能に支持する軸33aを一体に形成したため、部品点数が削減されて構造の単純化とコストダウンが図られるとともに、ドラムフランジギヤ34とアイドルギヤ35及び清掃ローラ駆動ギヤ44間相互の位置精度が高められ、感光ドラム2aから清掃ローラ41への円滑な動力伝達が実現するという効果が得られる。
As described above, in the present embodiment, the
ところで、図7に示す帯電ユニット40は、前述のように図9に示すドラムユニット本体31に対して着脱されるが、ドラムユニット本体31から一旦取り外された帯電ユニット40は、図9に示すドラムユニット本体31のフレーム32に形成された開口部32aから図示矢印方向に挿入されてドラムユニット本体31に組み込まれる。尚、帯電ユニット40をドラムユニット本体31に組み込む途中の状態を図10に示す。
The charging
而して、本実施の形態では、前述のように軸受ブッシュ33にアイドルギヤ35を回転可能に支持する軸33aを一体に形成することによって、ドラムギヤ34とアイドルギヤ35及び清掃ローラ駆動ギヤ44間相互の位置精度が高められる結果、帯電ユニット40をドラムユニット本体31へ組み込む際に清掃ローラ駆動ギヤ44がドラムユニット本体31側に残るアイドルギヤ35に常に円滑に噛合することとなり、これによって帯電ユニット40のドラムユニット本体31への組込性が高められる。
Thus, in the present embodiment, the
尚、以上は本発明をカラーレーザープリンタ及びこれに備えられたドラムユニットに適用した形態について説明したが、本発明は、単色のモノクロ画像形成装置及びこれに備えられたドラムユニットに対しても同様に適用可能であることは勿論である。 Although the present invention has been described with respect to the embodiment in which the present invention is applied to a color laser printer and a drum unit provided therein, the present invention is similarly applied to a monochrome image forming apparatus and a drum unit provided therein. Of course, it is possible.
1M マゼンタ画像形成ユニット
1C シアン画像形成ユニット
1Y イエロー画像形成ユニット
1K ブラック画像形成ユニット
2a〜2d 感光ドラム
3a〜3d 帯電ローラ
4a〜4d 現像装置
5a〜5d 転写ローラ
6a〜6d ドラムクリーニング装置
7 中間転写ベルト
8 二次転写対向ローラ
9 テンションローラ
10 二次転写ローラ
11 ベルトクリーニング装置
12a〜12d トナーコンテナ
13 レーザースキャナユニット(LSU)
14 給紙カセット
15 ピックアップローラ
16 フィードローラ
17 リタードローラ
18 搬送ローラ対
19 レジストローラ対
20 搬送ローラ対
21 排紙トレイ
22 定着装置
23 排紙ローラ対
24 フロントカバー
30 ドラムユニット
31 ドラムユニット本体
32 ドラムユニットのフレーム
32a フレームの開口部
33 軸受ブッシュ
33A 軸受ブッシュの保持ブラケット
33a 軸受ブッシュの軸
34 ドラムフランジギヤ
35 アイドルギヤ
36 ギヤカバー
37 ドラムギヤ
40 帯電ユニット
41 清掃ローラ
42 帯電ユニットのフレーム
43 清掃ローラの回転軸
44 清掃ローラ駆動ギヤ
100 画像形成装置本体
L,L’ 搬送パス
1M Magenta image forming unit 1C Cyan
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記ドラムユニット本体に設けられて前記感光ドラムを回転可能に支持する軸受ブッシュに、前記アイドルギヤを回転可能に支持する軸を一体に形成し、前記帯電ユニットを前記ドラムユニット本体から取り外した場合に前記アイドルギヤがドラムユニット本体側に残るよう構成したことを特徴とするドラムユニット。
A drum unit main body including a photosensitive drum is detachably mounted with a charging unit that rotates in contact with the photosensitive drum and a cleaning roller that cleans the charging roller. In a drum unit that transmits to the cleaning roller via a gear and a cleaning roller driving gear and rotationally drives the cleaning roller,
A shaft that rotatably supports the idle gear is formed integrally with a bearing bush that is provided in the drum unit main body and rotatably supports the photosensitive drum, and the idle unit is removed when the charging unit is removed from the drum unit main body. A drum unit characterized in that the gear remains on the drum unit main body side .
An image forming apparatus comprising the drum unit according to claim 1.
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