JP5186773B2 - 廃液タンク、液体吐出装置、画像形成装置 - Google Patents
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Description
廃棄される廃記録液を収容する廃液タンクにおいて、
前記廃記録液を受け入れる第1室と、
前記廃記録液を吸収可能な受容部材を収納した第2室と、を有し、
前記廃記録液の表面に液層を形成する廃液保湿液が液状のまま収容され、
前記廃液保湿液は前記廃記録液が収容されて液面が上昇したときに前記第1室側と前記第2室側に分離される
構成とした。
先ず、本発明の概要について説明する。
廃記録液は空気に晒されていると、ビヒクル或いは分散液が蒸発して増粘する。特に、高温低湿の条件下では廃記録液は増粘し易い。高温低湿の条件下において、吸収材に廃記録液を十分に吸収させるためには、廃記録液をできるだけ乾燥させず流動性を失わせない状態にする必要である。
本発明における好ましい廃液保湿液は、以下のような特徴を持ち合わせた有機溶媒を含む廃液保湿液である。
〈保湿性の高い有機溶媒に廃記録液を分散する場合〉
廃記録液のビヒクルの揮発を保湿性の高い有機溶媒に廃記録液を分散、または溶解させて防ぐ方法とする場合、該有機溶媒はグリコール類、グリセリン等が保湿性に優れるため好ましい。特に、グリコール類は親水性で分子量が大きく、揮発性がごくわずかであるため、記録液が水系の場合、より好ましい。
廃記録液のビヒクルの揮発を廃記録液よりも比重の軽い有機溶媒であって、かつ廃記録液と相溶性が低く二層分離する有機溶媒を廃液保湿液に含有して、廃記録液が廃液保湿液内に排出されたとき、この有機溶媒で空気との界面を覆って廃記録液の空気との接触を絶って、廃記録液のビヒクルの蒸発を防ぐ方法とする場合、この有機溶媒は油類が好ましい。
本発明に係る廃液タンクは、廃液保湿液で廃記録液を受ける部分とは別に、廃記録液を吸収する受容部材を収納した部分を持つと、画像形成装置が傾斜したとき、大量の廃液が廃液タンクから漏れ出させずに済み、これによって生じる使用現場の廃記録液色材による汚染、漏電、配電基盤ショートによる装置の故障などを防止できる。
廃液タンクの構成を、廃液のビヒクルの揮発を廃記録液よりも比重の軽い有機溶媒であって、かつ廃記録液と相溶性が低く二層分離する有機溶媒を廃液保湿液に含有して、廃記録液が廃液保湿液内に排出されたとき該有機溶媒で空気との界面を覆って廃記録液の空気との接触を絶って、廃記録液のビヒクルの蒸発を防ぐ方法とする場合、廃液タンクは廃液保湿液で廃記録液を受ける部分と、廃記録液を吸収する受容部材を収容した部分に分けられ、廃液保湿液で廃記録液を受ける部分と廃記録液を吸収する受容部材を収納した部分は連通路で連通していて、廃液に連通路の上端が没するまで、一定量以上に廃記録液が貯蔵されて廃液の液面が上がると、廃液保湿液(有機溶媒)を廃液タンクは廃液保湿液で廃記録液を受ける部分と廃記録液を吸収する受容部材を収容した部分又は連通路との二つに分割するようになっている。
保湿性の高い有機溶媒に廃記録液を分散する場合、単純に受容部材に廃液保湿液に廃記録液が分散した廃液が吸収されると、徐々に廃液保湿液の割合が減ってしまい、廃液保湿液が保湿の機能を保てなくなる。したがって、廃液保湿液の割合が廃記録液を受けるユニットにおいて、廃記録液の分散ができなくなるほど小さくならないように十分な量の廃液保湿液を廃液タンクに収容する必要がある。
廃記録液の成分が堆積して堆積物の山を形成して、堆積物がヘッドに触れて吐出不良を引き起こしたり、ライン型ヘッドを用いた装置であれば、堆積物が記録媒体に触れて汚したりする問題は、堆積物の山の成長速度が速くなるほど起こりやすい。堆積物の山の成長速度は、記録液の乾燥速度および増粘速度、記録液の粘度の初期値、増粘したときの凝集した色材の高さに依存する。すなわち、記録液が速乾性であるとき、記録液の元々の粘度が高いとき、および記録液の色材が顔料であるときに、廃記録液の成分が速く、大きく堆積して、堆積物の山を形成して起こる問題が生じやすい。したがって、速乾性、元々の粘度が高い(目安として4cp以上)、色材が顔料である記録液を搭載した画像形成装置は維持の信頼性が低くなる。ただし、このような特徴をもった記録液を吐出して印字する画像形成装置は、記録液が速乾性で粘度が高いため、吐出された液滴が滲みにくく、優れた画質の記録物が得られる。また、記録液の色材が顔料であるため、耐水性、耐光性に優れる記録物を得られる。
この廃液タンク1は、タンクケース2内に廃記録液の表面に液層を形成する廃液保湿液3が液状のまま収容されている。廃液保湿液3は、廃記録液よりも比重が軽く、廃記録液と相溶性が低い有機溶媒を含んでいる。
特に、廃液保湿剤3が含有する有機溶媒をバクテリアやカビ等が分解すると、有機溶媒が改質され廃記録液の保湿効果が減少するため、防腐防カビ剤を廃液保湿液に含有することが好ましい。また、分解された有機溶媒から発生したメタン等のガス成分は悪臭の原因にもなるため、この点でも廃液保湿液3に防腐剤、防カビ剤を含有することが好ましい。
この廃液タンク11は、タンクケース12内に廃記録液と相溶性を有し、廃記録液中の色材を分散又は溶解する廃液保湿液13が液状のまま収容されている。ここでは、廃液保湿液13は、前記廃記録液と相溶性を有し、廃記録液中の色材を分散又は溶解する有機溶媒を含んでいる。
〈実施例1〉
図5に示すように受容部材(吸収部材)を収納していない廃液タンクT1に廃液保湿液A(100ml)を収容した。廃液保湿液Aの成分は次のとおりである。
〔廃液保湿液〕
水…100部
図5に示すように受容部材(吸収部材)を収納していない廃液タンクT1に廃液保湿液B(100ml)を収容した。廃液保湿液Bの成分は次のとおりである。
〔廃液保湿液B〕
グリセリン(炭化水素系保湿剤)…95部
水 … 5部
図5に示すように受容部材(吸収部材)を収納していない廃液タンクT1に廃液保湿液C(100ml)を収容した。廃液保湿液Cの成分は次のとおりである。
〔廃液保湿液C〕
グリセリン(炭化水素系保湿剤)…100部
図5に示すように受容部材(吸収部材)を収納していない廃液タンクT1に廃液保湿液D(200ml)を収容した。廃液保湿液Dの成分は次のとおりである。
〔廃液保湿液D〕
トリエチレングリコール(炭化水素系保湿剤)…100部
図5に示すように受容部材(吸収部材)を収納していない廃液タンクT1に廃液保湿液E(20ml)を収容した。廃液保湿液Eの成分は次のとおりである。
〔廃液保湿液E〕
パラフィンオイル(炭化水素系オイル)…100部
図5に示すように受容部材(吸収部材)を収納していない廃液タンクT1に廃液保湿液F(20ml)を収容した。廃液保湿液Fの成分は次のとおりである。
〔廃液保湿液F〕
シリコーンオイル…100部
図5に示すように受容部材(吸収部材)を収納していない廃液タンクT1に対し、実施例1と同様に、評価用プリンタを用いて、HL環境下において、この廃液タンクT1に底面に、評価用記録液を、2000回、1分間隔で開口部T1aからの投入(開口部T1aへの排出)を繰り返した後、廃記録液の貯蔵状態を観察した。一回当たりの記録液の排出量は0.2mlとした。
図6に示すように受容部材(吸収部材)を収納せず、底部が斜めに傾斜している廃液タンクT2の底部T2bに、廃液保湿液C(100ml)を収容した。廃液保湿液Cの成分は次のとおりである(実施例3と同じ)。
〔廃液保湿液C〕
グリセリン(炭化水素系保湿剤)…100部
図7に示すように受容部材(吸収部材)Fを収納した廃液タンクT3を用いて、受容部材Fに廃液保湿液E(20ml)を収容した。廃液保湿液Eの成分は次のとおりである(実施例5と同じ)。
〔廃液保湿液E〕
パラフィンオイル(炭化水素系オイル)…100部
〈実施例7〉
図5に示すように受容部材(吸収部材)を収納していない廃液タンクT1に廃液保湿液C(100ml)を収容した。廃液保湿液Cの成分は次のとおりである。
〔廃液保湿液C〕
グリセリン(炭化水素系保湿剤)…100部
図5に示すように受容部材(吸収部材)を収納していない廃液タンクT1に廃液保湿液D(100ml)を収容した。廃液保湿液Dの成分は次のとおりである。
〔廃液保湿液D〕
トリエチレングリコール(炭化水素系保湿剤)…100部
図5に示すように受容部材(吸収部材)を収納していない廃液タンクT1に廃液保湿液E(20ml)を収容した。廃液保湿液Eの成分は次のとおりである。
〔廃液保湿液E〕
パラフィンオイル(炭化水素系オイル)…100部
図5に示すように受容部材(吸収部材)を収納していない廃液タンクT1に廃液保湿液F(20ml)を収容した。廃液保湿液Fの成分は次のとおりである。
〔廃液保湿液F〕
シリコーンオイル…100部
この廃液タンク21は、タンクケース22内を仕切り板23によって仕切ることで、タンクケース22内に廃記録液を受け入れる第1室24と、廃液を吸収可能な吸収体からなる受容部材26を収納した第2室25とを形成し、仕切り板23のタンクケース22の底部側には、第1室24と第2室25とを連通する連通路(ここでは開口)27を設けている。
ここでは、図12(a)に示すように廃液タンク21のタンクケース22の底部に廃液保湿液3として廃液保湿液F(20ml:シリコーンオイル…100部)を収容させた。したがって、この場合、廃液保湿液3はすべて有機溶剤で構成されていることになるので、以下の説明では、廃液保湿液の有機溶媒の液層は「廃液保湿液3の液層」と表記することする。
この廃液タンク21では、上記第3実施形態において、受容部材26の最下端面26aを受容部材26の下端面26bから突出した凸部31の下面で構成している。なお、凸部31は受容部材26に段差を設けることで形成している。
ここでは、図14(a)に示すように廃液タンク21のタンクケース22の底部に廃液保湿液3として廃液保湿液F(20ml:シリコーンオイル…100部)を収容した。そして、評価用プリンタを用いて、HL環境下において、この廃液タンク21に収容した廃液保湿液Fの液中に評価用記録液を廃液タンク21が満タンになるまで1分間隔、一回当たり0.2mlを導入して、廃液が貯蔵される様子を観察した。
この廃液タンク21では、上記第4実施形態において、受容部材26の最下端面26aを形成する凸部31を他の部分と仕切ることで廃液保湿液3の受容部材26での拡散を制限する拡散制限手段としての隔壁部材32を設けている。
ここでは、図16(a)に示すように廃液タンク21のタンクケース22の底部に廃液保湿液3として廃液保湿液F(20ml:シリコーンオイル…100部)を収容した。そして、評価用プリンタを用いて、HL環境下において、この廃液タンク21に収容した廃液保湿液Fの液中に評価用記録液を廃液タンク21が満タンになるまで1分間隔、一回当たり0.2mlを導入して、廃液が貯蔵される様子を観察した。
この廃液タンク21は、タンクケース22内を、仕切り板23によって、廃記録液を受け入れる第1室24と、廃液を吸収可能な受容部材26を収納した第2室25とに仕切っている。
ここでは、図18(a)に示すように廃液タンク21のタンクケース22の底部の立ち上がり部材35よりも第1室24側に廃液保湿液3として廃液保湿液F(20ml:シリコーンオイル…100部)を収容した。そして、評価用プリンタを用いて、HL環境下において、この廃液タンク21に収容した廃液保湿液Fの液中に評価用記録液を廃液タンク21が満タンになるまで1分間隔、一回当たり0.2mlを導入して、廃液が貯蔵される様子を観察した。
この廃液タンク21は、上記第6実施形態において、連通路37の第2室25側開口の臨む部分に受容部材26を配置しないで空間38を形成している。
ここでは、図20(a)に示すように廃液タンク21のタンクケース22の底部の立ち上がり部材35よりも第1室24側に廃液保湿液3として廃液保湿液F(20ml:シリコーンオイル…100部)を収容した。そして、評価用プリンタを用いて、HL環境下において、この廃液タンク21に収容した廃液保湿液Fの液中に評価用記録液を廃液タンク21が満タンになるまで1分間隔、一回当たり0.2mlを導入して、廃液が貯蔵される様子を観察した。
この廃液タンク21は、上記第7実施形態において、空間38の底面38aの下方部分を他の部分から仕切ることで廃液保湿液3の拡散を制限する拡散制限手段としての隔壁部材39を設けている。
ここでは、図22(a)に示すように廃液タンク21のタンクケース22の底部の立ち上がり部材35よりも第1室24側に廃液保湿液3として廃液保湿液F(20ml:シリコーンオイル…100部)を収容した。そして、評価用プリンタを用いて、HL環境下において、この廃液タンク21に収容した廃液保湿液Fの液中に評価用記録液を廃液タンク21が満タンになるまで1分間隔、一回当たり0.2mlを導入して、廃液が貯蔵される様子を観察した。
この廃液タンク61は、タンクケース22内を、仕切り板23によって、廃記録液を受け入れる第1室24と、廃液を吸収可能な受容部材26を収納した第2室25とに仕切っている。ここでは、第2室25の受容部材26は第2室25の底部から収納しているが、前記第3実施形態のような収納形態でも良い。
ここでは、図24(a)に示すように廃液タンク61のタンクケース22の底部に廃液保湿液3として廃液保湿液F(20ml:シリコーンオイル…100部)を収容した。そして、評価用プリンタを用いて、HL環境下において、この廃液タンク61に収容した廃液保湿液Fの液中に評価用記録液を廃液タンク61が満タンになるまで1分間隔、一回当たり0.2mlを導入して、廃液が貯蔵される様子を観察した。
この廃液タンク61は、上記第9実施形態において、仕切り板23のタンクケース22の底部側を開口するとともに、第2室25側にタンクケース22の底面から立ち上がる立ち上がり部材35を設けて、第1室24側の開口の位置よりも第2室25側の開口の位置が相対的に高い第1室24と第2室25とを連通する連通路37を形成している。
ここでは、図25(a)に示すように廃液タンク61のタンクケース22の底部に廃液保湿液3として廃液保湿液F(20ml:シリコーンオイル…100部)を収容した。そして、評価用プリンタを用いて、HL環境下において、この廃液タンク61に収容した廃液保湿液Fの液中に評価用記録液を廃液タンク61が満タンになるまで1分間隔、一回当たり0.2mlを導入して、廃液が貯蔵される様子を観察した。
この廃液タンク71は、廃記録液を受け入れる(前述したように投入される場合及び強制的に排出される場合を含む意味)第1室24を構成する第1ユニット72と、廃液を吸収可能な受容部材26を収納した第2室25を構成する第2ユニット73と、第1ユニット72及び第2ユニット73とは独立した、又は、第1ユニット72及び第2ユニット73のいずれかと一体の、第1室24と第2室25とを連通する連通路27を構成する連通路部74とを有し、これらは分離可能に接続されている。
ここでは、図28(a)に示すように廃液タンク71の底部に廃液保湿液3として廃液保湿液F(20ml:シリコーンオイル…100部)を収容した。そして、評価用プリンタを用いて、HL環境下において、この廃液タンク71に収容した廃液保湿液Fの液中に評価用記録液を廃液タンク71が満タンになるまで1分間隔、一回当たり0.2mlを導入して、廃液が貯蔵される様子を観察した。
この廃液タンク71では、上記第11実施形態における、第1ユニット72の第1室24と第2ユニット73の第2室25とを連通する、第1室24側の開口及び第2室25側の開口の位置よりも相対的に高い部分77aを形成した連通路77を構成する連通路部74を備えている。この連通路部74の連通路77の相対的に高い部分77aは、底部から立ち上がる立ち上がり部76を設けることで高さ方向に連通路77を折り曲げることによって形成している。
ここでは、図30(a)に示すように廃液タンク71の第1室24及び連通路77の立ち上がり部76よりも第1室24側の底部部分に廃液保湿液3として廃液保湿液F(20ml:シリコーンオイル…100部)を収容した。そして、評価用プリンタを用いて、HL環境下において、この廃液タンク71に収容した廃液保湿液Fの液中に評価用記録液を廃液タンク71が満タンになるまで1分間隔、一回当たり0.2mlを導入して、廃液が貯蔵される様子を観察した。
この廃液タンク71は、前記第12実施形態において、受容部材26の最下端面26aを受容部材26の下端面26bから突出した凸部31の下面で構成し、更に凸部31の周囲の少なくとも一部に吸収された廃液保湿液3の拡散を制限する拡散制限手段としての切り込み部78を形成している。
ここでは、図32(a)に示すように廃液タンク71の底部に廃液保湿液3として廃液保湿液F(20ml:シリコーンオイル…100部)を収容した。そして、評価用プリンタを用いて、HL環境下において、この廃液タンク71に収容した廃液保湿液Fの液中に評価用記録液を廃液タンク71が満タンになるまで1分間隔、一回当たり0.2mlを導入して、廃液が貯蔵される様子を観察した。
この廃液タンク71では、上記第13実施形態において、受容部材26を、凸部31を形成する第2部分26Bとその他の第1部分26Aとに分割する切り込み部79を形成している。この切り込み部79は廃液保湿液3が第2部分26Bから拡散しないようする拡散制限手段でもある。また、第1部分26Aの下端面26bよりも第2部分26Bの下端面26aが低く、この下端面26aが最下端面となる。
ここでは、図34(a)に示すように廃液タンク71の底部に廃液保湿液3として廃液保湿液F(20ml:シリコーンオイル…100部)を収容した。そして、評価用プリンタを用いて、HL環境下において、この廃液タンク71に収容した廃液保湿液Fの液中に評価用記録液を廃液タンク71が満タンになるまで1分間隔、一回当たり0.2mlを導入して、廃液が貯蔵される様子を観察した。
この廃液タンク21は、前記第3実施形態の廃液タンクにおいて、第1室24と第2室25とを仕切る仕切り板23のタンクケース22の底部側(タンク内底面側)には、第1室24と第2室25とを閉塞する油に溶けず、廃記録液に溶ける部材90を設けている。
ここでは、図38(a)に示すように廃液タンク21のタンクケース22の底部に廃液保湿液3として廃液保湿液F(20ml:シリコーンオイル…100部)を収容させた。このとき、第1室24と第2室25との間は油に溶けず、廃記録液に溶ける部材90で仕切られているので、廃液保湿液Fは第1室24側に保持された状態が維持される。
この廃液タンク71は、前記第11実施形態の廃液タンクにおいて、第15実施形態と同様に、第1室24と第2室25とを連通する連通路27を構成する連通路部74の第1室24側に、油に溶けず、廃記録液に溶ける部材90を設けたものである。
ここでは、図40(a)に示すように廃液タンク21のタンクケース22の底部に廃液保湿液3として廃液保湿液F(20ml:シリコーンオイル…100部)を収容させた。このとき、第1室24側の連通路部74側の開口部は油に溶けず、廃記録液に溶ける部材90で閉じられているので、廃液保湿液Fは第1室24側に保持された状態が維持される。
この画像形成装置はシリアル型画像形成装置であり、左右の側板201A、201Bに横架したガイド部材である主従のガイドロッド231、232でキャリッジ233を主走査方向に摺動自在に保持し、図示しない主走査モータによってタイミングベルトを介して図42で矢示方向(キャリッジ主走査方向)に移動走査する。
2、22…タンクケース
3、13…廃液保湿液
5…廃記録液
16…廃液
24…第1室
25…第2室
26…受容部材
27、37、77…連通路
72…第1ユニット
73…第2ユニット
90…油に溶けず、廃記録液に溶ける部材
234…記録ヘッド(液体吐出ヘッド)
290…廃液タンク
Claims (22)
- 廃棄される廃記録液を収容する廃液タンクにおいて、
前記廃記録液を受け入れる第1室と、
前記廃記録液を吸収可能な受容部材を収納した第2室と、を有し、
前記廃記録液の表面に液層を形成する廃液保湿液が液状のまま収容され、
前記廃液保湿液は前記廃記録液が収容されて液面が上昇したときに前記第1室側と前記第2室側に分離される
ていることを特徴とする廃液タンク。 - 請求項1に記載の廃液タンクにおいて、前記廃液保湿液は、前記廃記録液よりも比重が軽く、廃記録液と相溶性が低い有機溶媒を含むことを特徴とする廃液タンク。
- 請求項2に記載の廃液タンクにおいて、前記有機溶媒は25℃−1atmの環境下で水より蒸気圧が低いことを特徴とする廃液タンク。
- 請求項2又は3に記載の廃液タンクにおいて、前記有機溶媒はパラフィンオイル又はシリコーンオイルであることを特徴とする廃液タンク。
- 請求項1ないし4のいずれかに記載の廃液タンクにおいて、
前記第1室と前記第2室とを仕切る仕切り部に前記第1室と前記第2室とを通じる連通路が設けられ、
前記廃液保湿液は前記連通路よりも液面が高くなることで前記第1室側と前記第2室側又は連通路側に分離される
ことを特徴とする廃液タンク。 - 請求項5に記載の廃液タンクにおいて、前記受容部材の最下端面が前記連通路よりも上方に位置することを特徴とする廃液タンク。
- 請求項6に記載の廃液タンクにおいて、前記受容部材の最下端面は前記受容部材の下端面に部分的に形成された凸部の下端面であることを特徴とする廃液タンク。
- 請求項7に記載の廃液タンクにおいて、前記凸部の周囲の少なくとも一部には前記廃液保湿液を吸収したときに廃液保湿液の拡散を制限する拡散制限手段が設けられていることを特徴とする廃液タンク。
- 請求項8に記載の廃液タンクにおいて、前記拡散制限手段が隔壁部材であることを特徴とする廃液タンク。
- 請求項8に記載の廃液タンクにおいて、前記拡散制限手段が前記受容部材に形成された切込みであることを特徴とする廃液タンク。
- 請求項6に記載の廃液タンクにおいて、前記受容部材は少なくとも前記最下端面を形成する部分とその他の部分とに分離されていることを特徴とする廃液タンク。
- 請求項1に記載の廃液タンクにおいて、前記第1室と前記第2室とを通じる連通路が設けられ、この連通路は前記第1室側の開口の位置よりも前記第2室側の開口の位置が相対的に高いことを特徴とする廃液タンク。
- 請求項12に記載の廃液タンクにおいて、前記第2室側での前記連通路の開口が前記受容部材で形成される空間に臨んでいることを特徴とする廃液タンク。
- 請求項13に記載の廃液タンクにおいて、前記空間の底面を形成する部分を他の部分と隔てて前記廃液保湿液を吸収したときに廃液保湿液の拡散を制限する拡散制限部材が設けられていることを特徴とする廃液タンク。
- 請求項1に記載の廃液タンクにおいて、前記第1室と前記第2室とを通じる連通路が設けられ、この連通路は前記第1室側の開口及び前記第2室側の開口の位置よりも相対的に高い部分を有していることを特徴とする廃液タンク。
- 請求項1に記載の廃液タンクにおいて、前記第1室を形成する第1ユニットと、前記第2室を形成する第2ユニットと、前記第1ユニット及び第2ユニットとは独立した、又は、前記第1ユニット及び第2ユニットの少なくともいずれかと一体の、前記第1室と第2室とを連通する連通路を形成する連通路部とを有し、前記第1ユニットと第2ユニットは分離可能に接続されていることを特徴とする廃液タンク。
- 請求項1ないし16のいずれかい記載の廃液タンクにおいて、前記廃液保湿液は消泡剤を含んでいることを特徴とする廃液タンク。
- 請求項1ないし17のいずれかに記載の廃液タンクにおいて、前記廃液保湿液は防腐防カビ剤を含んでいることを特徴とする廃液タンク。
- 請求項1ないし18のいずれかに記載の廃液タンクにおいて、前記廃記録液が前記廃液保湿液の液面又は液中に直接排出されることを特徴とする廃液タンク。
- 液体吐出ヘッドから記録液を吐出する液体吐出装置において、請求項1ないし19のいずれかに記載の廃液タンクを備えていることを特徴とする液体吐出装置。
- 液体吐出ヘッドから記録液を吐出して画像を形成する画像形成装置において、請求項1ないし19のいずれかに記載の廃液タンクを備えていることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項21に記載の画像形成装置において、前記廃液タンクは着脱自在に装着されていることを特徴とする画像形成装置。
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