JP7484344B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
図1は、実施形態の画像形成装置100の全体図である。画像形成装置100は、印刷用紙などの印刷媒体9に画像を形成する装置である。画像形成装置100は、装置本体10、現像カートリッジ20、およびドラムカートリッジ50を備える。現像カートリッジ20は、ドラムカートリッジ50に対して装着可能である。以下、現像カートリッジ20が装着されたドラムカートリッジ50で構成されるユニットを、プロセスユニットU1と称する。プロセスユニットU1は、装置本体10に対して装着可能である。装置本体10は、本体フレーム11、および本体基板13を備える。
図1に示すように、本体フレーム11は、箱状を有する。本体フレーム11は、開口110を有する。開口110は、第2方向における本体フレーム11の他端に位置する。本体フレーム11は、蓋部113を有する。蓋部113は、第2方向における本体フレーム11の他端に位置する。本体フレーム11は、第3方向における蓋部113の他端に、ヒンジ115を有する。蓋部113は、ヒンジ115について、開口110を閉じる閉位置と、開口110を開ける開位置との間で移動する。プロセスユニットU1は、開口110が開けられた状態で、本体フレーム11に装着可能である。
図1に示すように、本体基板13は、本体フレーム11内に位置する。本体基板13には、印刷処理を実行するプロセッサ、および、各種情報を記憶する本体メモリ等を有している。
本体電気接点17は、第2方向において、本体電気接点15よりも開口110の近くに位置する。換言すると、本体電気接点15は、第2方向において、本体電気接点17よりも開口110から離れて位置する。本体基板13は、本体電気接点15および本体電気接点17と電気的に接続されている。プロセスユニットU1が本体フレーム11に装着された状態において、本体電気接点15は、現像カートリッジ20の第1電気的接触面33と接触し、本体電気接点17は、ドラムカートリッジ50の第2電気的接触面553と接触する。本体電気接点17は、本体電気接点15が第1電気的接触面33と電気的に接続する場合に、第2電気的接触面553と電気的に接続可能である。プロセスユニットU1が装置本体10に装着された状態において、後述する現像基板32は、本体電気接点15を介して本体基板13と電気的に接続され、後述するドラム基板552は、本体電気接点17を介して本体基板13と電気的に接続される。
図2は、実施形態の現像カートリッジ20の斜視図である。図3は、実施形態の現像カートリッジ20の中央断面図である。図4は、実施形態の現像カートリッジ20の第1方向における一端部を示す背面図である。図5は、実施形態の現像カートリッジ20の側面図である。図6は、実施形態の現像カートリッジ20の側面図であって、ギアカバーを外した状態を示す図である。図7は、実施形態の第1ホルダ34の斜視図である。図8は、図7に示すA-A線に沿う第1ホルダ34の断面図である。
ケーシング21は、現像剤を収容可能である。現像剤は、例えばトナーである。ケーシング21は、第1方向に延びる。ケーシング21は、第1外表面215(図2参照)および第2外表面216(図4参照)を有する。第1外表面215は、第3方向におけるケーシング21の一端に位置する。第2外表面216は、第3方向におけるケーシング21の他端に位置する。現像カートリッジ20は、第1ハンドル213を有する。第1ハンドル213は、第2方向におけるケーシング21の他端に位置する。
図5および図6に示すように、現像ローラ22は、現像カートリッジ20が画像形成装置100(図1)に装着された状態で、第1方向に延びる現像ローラ軸A22について回転可能である。現像ローラ22は、第1方向に交差する第2方向におけるケーシング21の一端に位置する。現像ローラ22は、現像カートリッジ20が画像形成装置100(図1)に装着された状態で、ケーシング21内の現像剤を、ドラムカートリッジ50の感光体ドラム51の表面に供給する。
供給ローラ23は、ケーシング21内の現像剤を、現像ローラ22の外表面に供給する。供給ローラ23は、ケーシング21内に位置する。供給ローラ23は、現像ローラ22と接触する。供給ローラ23は、第1方向に延びる供給ローラ軸について回転可能である。
第1アジテータ24は、現像剤を撹拌可能である。図3に示すように、第1アジテータ24は、ケーシング21内に位置する。第1アジテータ24は、第1方向に延びるアジテータ軸A24について回転可能である。図3に示すように、第1アジテータ24は、アジテータシャフト241および羽根243を有する。アジテータシャフト241は、アジテータ軸A24に沿って延びる。羽根243は、アジテータシャフト241に連結されている。アジテータシャフト241および羽根243は、アジテータ軸A24について回転可能である。羽根243が回転することにより、ケーシング21内の現像剤は撹拌される。羽根243は、例えば樹脂製またはフィルム製である。
第2アジテータ25は、現像剤を撹拌可能である。図3に示すように、第2アジテータ25は、ケーシング21内に位置する。また、第2アジテータ25は、第2方向における第1アジテータ24の他方側に位置する。第2アジテータ25は、第1方向に延びるアジテータ軸A25について回転可能である。第2アジテータ25は、アジテータシャフト251および羽根253を備える。アジテータシャフト251は、アジテータ軸A25に沿って延びる。羽根253は、アジテータシャフト251に連結されている。アジテータシャフト251および羽根253は、アジテータ軸A25について回転可能である。羽根253が回転することにより、ケーシング21内の現像剤は撹拌される。羽根253は、例えば樹脂製またはフィルム製である。
図6に示すように、現像ローラギア223は、第1方向におけるケーシング21の一端に位置する。現像ローラギア223は、現像ローラシャフト222に装着され、現像ローラシャフト222とともに回転可能である。現像ローラギア223は、カップリングギア262と噛み合う。
図6に示すように、供給ローラギア233は、第1方向におけるケーシング21の一端に位置する。供給ローラギア233は、供給ローラシャフト232に装着され、供給ローラシャフト232とともに回転可能である。供給ローラギア233は、カップリングギア262と噛み合う。
図6に示すように、第1アイドルギア271は、第1方向におけるケーシング21の一端に位置する。第1アイドルギア271は、第1方向において、第2アイドルギア272とケーシング21との間に位置する。第1アイドルギア271は、第1方向に延びるアイドル軸A27について回転可能である。第1アイドルギア271は、カップリングギア262と噛み合う。
図6に示すように、第2アイドルギア272は、第1方向におけるケーシング21の一端に位する。第2アイドルギア272は、第2方向において、第1アイドルギア271よりもケーシング21から離れて位置する。第2アイドルギア272は、第2方向において、第1アイドルギア271に対してケーシング21の一端とは反対側に位置する。第2アイドルギア272の径は、第1アイドルギア271の径よりも小さい。第1アイドルギア271は、第2アイドルギア272とともにアイドル軸A27について回転可能である。第1アイドルギア271と第2アイドルギア272は、一体で回転する。第1アイドルギア271と第2アイドルギアとは、一体であってもよいし、別体であってもよい。
図6に示すように、第3アイドルギア273は、第1方向におけるケーシング21の一端に位置する。第3アイドルギア273は、第2方向において、後述する第1アジテータギア245の小径ギア249と第2アジテータギア255の間に位置する。第3アイドルギア273は、アイドル軸A273について回転可能である。第3アイドルギア273は、第1アジテータギア245の小径ギア249と噛み合う。
図6に示すように、第1アジテータギア245は、第1方向におけるケーシング21の一端に位置する。第1アジテータギア245は、第1アジテータ24のアジテータシャフト241に装着される。第1アジテータギア245は、第1アジテータ24とともにアジテータ軸A24について回転可能である。
図6に示すように、第2アジテータギア255は、第1方向におけるケーシング21の一端に位置する。第2アジテータギア255は、第2アジテータ25のアジテータシャフト251に装着される。第2アジテータギア255は、第2アジテータ25とともにアジテータ軸A25について回転可能である。第2アジテータギア255は、第3アイドルギア273と噛み合う。
ケーシング21は、突起211(第1突起)を有する。図4および図6に示すように、突起211は、第1方向におけるケーシング21の一端に位置する。突起211は、第1方向における現像ローラ22の一端から第1方向に延びる。突起211は、第1方向において、ケーシング21と大径ギア247との間に位置する。突起211は、第2方向において、小径ギア249から離れて位置する。突起211は、ケーシング21とともに移動可能である。突起211は、ケーシング21に対して一体であってもよいし、別体であってもよい。突起211は、小径ギア249(図4参照)よりもアジテータ軸A24から離れて位置する。突起211は、第1アジテータギア245と接触しない。
ケーシング21は、突起212を有する。図4および図6に示すように、突起212は、第1方向における現像ローラ22の一端から第1方向に延びる。突起212は、第1方向において、ケーシング21と大径ギア247との間に位置する。突起212は、第2方向において、小径ギア249から離れて位置する。突起212は、ケーシング21とともに移動可能である。突起212は、ケーシング21に対して一体であってもよいし、別体であってもよい。突起212は、小径ギア249(図4参照)よりもアジテータ軸A24から離れて位置する。
図2および図5に示すように、ギアカバー28は、カップリングギア262、供給ローラギア233、第1アイドルギア271、第2アイドルギア272、第3アイドルギア273、第1アジテータギア245、および第2アジテータギア255を覆う。なお、ギアカバー28は、各ギアの全てを覆う必要はなく、各ギアの一部のみを覆ってもよい。ギアカバー28は、第1方向におけるケーシング21の一端に固定される。
現像メモリユニット30は、現像メモリ31、第1ホルダ34、および第1ホルダカバー35を有する。図4に示すように、現像メモリユニット30は、第1方向におけるギアカバー28の一端に位置する。
現像メモリ31は、現像カートリッジ20に関する各種情報を記憶している。現像メモリ31は、例えば、ID情報および寿命情報を記憶している。ID情報は、個々の現像カートリッジ20を識別するための識別情報であり、具体的にはシリアルナンバーである。寿命情報は、例えば現像ローラ22の累積回転数、現像ローラ22を用いての累積印刷枚数、および、累積ドット数等を含む。
第1電気的接触面33は、第3方向における現像基板32の一端に位置する。第1電気的接触面33は、4つの薄板状の電極を含む。第1電気的接触面33は、現像メモリ31と電気的に接続されている。図1に示すように、現像カートリッジ20が本体フレーム11に装着された状態において、第1電気的接触面33は、第3方向と交差する第2方向と平行である。第1電気的接触面33は、ケーシング21に対して、第1方向、第2方向、および第3方向に移動可能である。
図4に示すように、第1ホルダ34は、第1方向におけるケーシング21の一端に位置する。第1ホルダ34は、第1方向において、大径ギア247よりも突起211および突起212から離れて位置する。第1ホルダ34は、第1方向において、ギアカバー28よりも大径ギア247から離れて位置する。第1ホルダ34は、第1方向において、第1アジテータギア245よりケーシング21から離れて位置する。
第1ホルダカバー35は、第1方向におけるギアカバー28の一端に位置する。図4に示すように、第1ホルダカバー35は、第1方向におけるケーシング21の一端から第1アジテータギア245よりも離れて位置する。第1ホルダカバー35は、ギアカバー28とともに第1ホルダ34の周囲を囲む略角筒状を有する。第1ホルダカバー35は、第1方向における第1ホルダ34の一方側、第2方向における第1ホルダ34の一方側および第2方向における第1ホルダ31の他方側を囲むU字状を有する。第1ホルダカバー35は、第1ホルダ34を保持する。第1ホルダ34は、第1ホルダカバー35に対して、第1方向、第2方向、および第3方向に移動可能である。
図7に示すように、第1ホルダ34は、ホルダ溝414(第1ホルダ溝)を有する。ホルダ溝414は、第3方向における第1ホルダ34の一端に位置する。ホルダ溝414は、第1方向において、突起211と第1外表面413との間に位置する。ホルダ溝414は、第1方向において、突起212と第1外表面413との間に位置する。
図7および図8に示すように、第1ホルダ34は、弾性部材45を有する。弾性部材45は、第1外表面413と第2外表面435の間に位置する。弾性部材45は、弦巻バネである。弾性部材45は、第1状態と第2状態との間で伸縮可能である。具体的には、図8に示すように、弾性部材45は、第1部材41の筒部416内、かつ、第2部材43の本体部431内に位置する。第3方向における弾性部材45の一端は、第1部材41に接しており、第3方向における弾性部材45の他端は、第2部材43に接している。
図9は、ドラムカートリッジ50を示す斜視図である。図10は、ドラムカートリッジ50の側面図である。図11は、現像カートリッジ20が装着されたドラムカートリッジ50の斜視図である。図12は、現像カートリッジ20が装着されたドラムカートリッジ50の側面図である。
ドラムメモリユニット55は、第1方向におけるドラムフレーム53の一端に位置する。ドラムメモリユニット55は、ドラムメモリ551、第2ホルダ554、および第2ホルダカバー555を備える。
ドラムメモリ551は、ドラムカートリッジ50に関する各種情報を記憶している。ドラムメモリ551は、例えば、ID情報および寿命情報を記憶する。ID情報は、個々のドラムカートリッジ50を識別するための識別情報であり、具体的にはシリアルナンバーである。寿命情報は、例えば感光体ドラム51の累積回転数、感光体ドラム51を用いての累積印刷枚数を含む。
第2電気的接触面553は、4つの薄板状の電極を含む。第2電気的接触面553は、ドラムメモリ551と電気的に接続される。図1に示すように、ドラムカートリッジ50が本体フレーム11に装着された状態において、第2電気的接触面553は、第3方向と交差する第2方向と平行である。第2電気的接触面553は、ドラムフレーム53に対して、第1方向、第2方向、および第3方向に移動可能である。
図9に示すように、第2ホルダ554は、第1方向において、第1方向におけるドラムフレーム53の一端から離れて位置する。第2ホルダ554は、ドラムフレーム53に対して、第1方向、第2方向、および第3方向に移動可能である。第2ホルダ554は、現像カートリッジ20がドラムカートリッジ50に装着された状態において、ケーシング21に対して、第1方向、第2方向、および第3方向に移動可能である。
第2ホルダカバー555は、第1方向における第1側板531の一端に固定される。第2ホルダカバー555は、第1ホルダカバー35と同様に、第2ホルダ554の周囲を取り囲む角筒状を有する。第2ホルダカバー555は、第2ホルダ554を保持する。
図13は、画像形成装置100の部分断面図である。図13に示すように、本体フレーム11は、ガイドフレーム70を有する。ガイドフレーム70は、プロセスユニットU1が開口110を介して本体フレーム11へ装着される際に、ドラムカートリッジ50をガイドする。ガイドフレーム70は、第1方向におけるドラムカートリッジ50の一端部をガイドする。ガイドフレーム70は、第1方向におけるドラムシャフト513の一端部をガイドする。
図13に示すように、ガイドフレーム70は、第1ガイドフレーム71および第2ガイドフレーム73を有する。第1ガイドフレーム71は、第3方向において、第2ガイドフレーム73と向かい合う。第3方向は、第1ガイドフレーム71と第2ガイドフレーム73が向かい合う対向方向である。本体電気接点15および本体電気接点17は、第1ガイドフレーム71に位置する。
図13~図15に示すように、第2ガイドフレーム73は、第1ホルダ34の凸部433および凸部434が嵌まる溝731を有する。溝731は、プロセスユニットU1が本体フレーム11に装着された状態において、第3方向における第1ホルダ34の他端をガイドする第1ガイド部の一例である。
図13~図15に示すように、第2ガイドフレーム73は、凸部633が嵌まる溝733を有する。溝733は、プロセスユニットU1が本体フレーム11に装着された状態において、第3方向における第2ホルダ554の他端をガイドする第2ガイド部の一例である。
図16は、本体フレーム11にプロセスユニットU1が装着される様子を示す側面図である。図16(A)および図16(B)は、本体フレーム11に装着される前のプロセスユニットU1を示しており、図16(C)は、本体フレーム11に装着された後のプロセスユニットU1を示している。
図17は、本体フレーム11からプロセスユニットU1を取り外す様子を示す側面図である。図17(A)は、本体フレーム11に装着された状態のプロセスユニットU1を示しており、図17(B)および図17(C)は、本体フレーム11から取り外されたプロセスユニットU1を示している。
10 装置本体
11 本体フレーム
110 開口
15 本体電気接点
17 本体電気接点
20 現像カートリッジ
21 ケーシング
22 現像ローラ
31 現像メモリ
33 第1電気的接触面
34 第1ホルダ
433,434 凸部(第1凸部)
436,437 曲面
50 ドラムカートリッジ
51 感光体ドラム
53 ドラムフレーム
551 ドラムメモリ
553 第2電気的接触面
554 第2ホルダ
70 ガイドフレーム
71 第1ガイドフレーム
73 第2ガイドフレーム
731,733 溝
A22 現像ローラ軸
Claims (21)
- 現像剤を収容可能なケーシングと、第1電気的接触面を含む現像メモリと、を備える現像カートリッジと、
前記現像カートリッジが着脱可能なドラムカートリッジであって、感光体ドラムと、第2電気的接触面を含むドラムメモリと、を有するドラムカートリッジと、
前記現像カートリッジが装着された前記ドラムカートリッジが着脱可能な本体フレームであって、開口を有する本体フレームと、を備える画像形成装置であって、
前記現像カートリッジは、前記第1電気的接触面を保持する第1ホルダであって、前記ケーシングに対して移動可能な第1ホルダ、を有し、
前記ドラムカートリッジは、ドラムフレームと、前記第2電気的接触面を保持する第2ホルダであって、前記ドラムフレームに対して移動可能な第2ホルダと、を有し、
前記本体フレームは、
前記現像カートリッジが装着された前記ドラムカートリッジが前記開口を介して前記本体フレームへ装着される場合に、前記ドラムカートリッジをガイドするガイドフレームであって、第1ガイドフレームと、第2ガイドフレームと、を有するガイドフレームと、
前記第1電気的接触面または前記第2電気的接触面と電気的に接続可能な第1本体電気接点であって、前記第1ガイドフレームに位置する第1本体電気接点と、
前記第1本体電気接点が前記第1電気的接触面と電気的に接続する場合に前記第2電気的接触面と電気的に接続可能であり、前記第1本体電気接点が前記第2電気的接触面と電気的に接続する場合に前記第1電気的接触面と電気的に接続可能な第2本体電気接点であって、前記第1ガイドフレームに位置する第2本体電気接点であり、前記ドラムカートリッジの装着方向において前記第1本体電気接点よりも前記開口の近くに位置する第2本体電気接点と、を有し、
前記第1ガイドフレームは、前記第1本体電気接点と交差する対向方向において、前記第2ガイドフレームと向かい合い、
前記対向方向における前記第1ガイドフレームと前記第2ガイドフレームの間隔は、前記装着方向において、前記開口から前記第1本体電気接点に近づくにつれて短くなり、
前記第1ホルダは、前記対向方向において、前記ケーシングに対して移動可能であり、
前記第2ホルダは、前記対向方向において、前記ドラムフレームに対して移動可能であることを特徴とする、画像形成装置。 - 請求項1に記載の画像形成装置であって、
前記第1電気的接触面は、前記対向方向と交差し、
前記第2電気的接触面は、前記対向方向と交差することを特徴とする、画像形成装置。 - 請求項1または請求項2に記載の画像形成装置であって、
前記第1本体電気接点は、前記第1電気的接触面と電気的に接続し、
前記第2本体電気接点は、前記第2電気的接触面と電気的に接続することを特徴とする、画像形成装置。 - 請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の画像形成装置であって、
前記対向方向における前記第1ホルダの長さは、前記対向方向における前記第2ホルダの長さよりも短いことを特徴とする、画像形成装置。 - 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の画像形成装置であって、
前記第1電気的接触面は、前記対向方向における前記第1ホルダの一端に保持され、
前記第2電気的接触面は、前記対向方向における前記第2ホルダの一端に保持されることを特徴とする、画像形成装置。 - 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の画像形成装置であって、
前記第1ホルダは、前記装着方向において、前記ケーシングに対して移動可能であり、
前記第2ホルダは、前記装着方向において、前記ドラムフレームに対して移動可能であることを特徴とする、画像形成装置。 - 請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の画像形成装置であって、
前記第1ホルダおよび前記第2ホルダは、前記対向方向に伸縮可能であり、
前記第1ホルダおよび前記第2ホルダは、前記第1ガイドフレームと前記第2ガイドフレームの間に、前記装着方向において前記開口から前記第1本体電気接点に近づく方向に挿入され、
前記第1本体電気接点と前記第2本体電気接点の間において、前記対向方向における前記第1ガイドフレームと前記第2ガイドフレームの間隔が、前記第2本体電気接点から前記第1本体電気接点に近づくにつれて、第1距離まで縮小し、
前記対向方向における前記第1本体電気接点と前記第2ガイドフレームの間隔は、前記第1距離よりも大きく、
前記装着方向における前記第2本体電気接点の前記開口に近い側において、前記対向方向における前記第1ガイドフレームと前記第2ガイドフレームの間隔が、前記開口から前記第2本体電気接点に近づくにつれて、第2距離まで縮小し、
前記対向方向における前記第2本体電気接点と前記第2ガイドフレームの間隔は、前記第2距離よりも大きいことを特徴とする、画像形成装置。 - 請求項7に記載の画像形成装置であって、
前記第1距離は、前記第2距離よりも短いことを特徴とする、画像形成装置。 - 請求項7または請求項8に記載の画像形成装置であって、
前記対向方向における前記第1本体電気接点と前記第2ガイドフレームの間隔は、前記対向方向における前記第2本体電気接点と前記第2ガイドフレームの間隔よりも、短いことを特徴とする、画像形成装置。 - 請求項7から請求項9のいずれか1項に記載の画像形成装置であって、
前記現像カートリッジが装着された前記ドラムカートリッジが、前記本体フレームに装着されていない状態において、前記対向方向における前記第1ホルダの長さは、前記第2距離よりも短いことを特徴とする、画像形成装置。 - 請求項5に記載の画像形成装置であって、
前記第2ガイドフレームは、
前記現像カートリッジが装着された前記ドラムカートリッジが前記本体フレームに装着された状態において、前記対向方向における前記第1ホルダの他端を保持する第1保持部と、
前記現像カートリッジが装着された前記ドラムカートリッジが前記本体フレームに装着された状態において、前記対向方向における前記第2ホルダの他端を保持する第2保持部と、を有することを特徴とする、画像形成装置。 - 請求項11に記載の画像形成装置であって、
前記第1ホルダは、前記対向方向における前記第1ホルダの前記他端に位置する第1凸部を有し、
前記第1保持部は、前記第1凸部が嵌る溝を有することを特徴とする、画像形成装置。 - 請求項12に記載の画像形成装置であって、
前記第1凸部は、曲面を有することを特徴とする、画像形成装置。 - 請求項11から請求項13のいずれか1項に記載の画像形成装置であって、
前記第2ホルダは、前記対向方向における前記第2ホルダの前記他端に位置する第2凸部を有し、
前記第2保持部は、前記第2凸部が嵌る溝を有することを特徴とする、画像形成装置。 - 請求項14に記載の画像形成装置であって、
前記第2凸部は、曲面であることを特徴とする、画像形成装置。 - 請求項1から請求項15のいずれか1項に記載の画像形成装置であって、
前記第2ガイドフレームは、
前記現像カートリッジが装着された前記ドラムカートリッジが前記本体フレームに装着された状態において、前記第1本体電気接点との間に前記第1ホルダを保持すると共に、前記第2本体電気接点との間に前記第2ホルダを保持することを特徴とする、画像形成装置。 - 請求項1から請求項16のいずれか1項に記載の画像形成装置であって、
前記現像カートリッジは、現像ローラを備えることを特徴とする、画像形成装置。 - 請求項17に記載の画像形成装置であって、
前記現像ローラは、前記装着方向における前記ケーシングの一端に位置し、
前記感光体ドラムは、記装着方向における前記ドラムフレームの一端に位置することを特徴とする、画像形成装置。 - 請求項17または請求項18に記載の画像形成装置であって、
前記現像ローラは、第1方向に延びる現像ローラ軸について回転可能であり、前記装着方向における前記ケーシングの一端に位置し、
前記感光体ドラムは、前記第1方向に延びるドラム軸について回転可能であり、前記装着方向における前記ドラムフレームの一端に位置することを特徴とする、画像形成装置。 - 請求項19に記載の画像形成装置であって、
前記ガイドフレームは、前記第1方向における前記ドラムカートリッジの一端部をガイドすることを特徴とする、画像形成装置。 - 請求項19または請求項20に記載の画像形成装置であって、
前記第1電気的接触面は、前記第1方向における前記ケーシングの一端に位置し、
前記第2電気的接触面は、前記第1方向における前記ドラムフレームの一端に位置することを特徴とする、画像形成装置。
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