JPS61219974A - 現像装置の製造方法 - Google Patents
現像装置の製造方法Info
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- JPS61219974A JPS61219974A JP60060928A JP6092885A JPS61219974A JP S61219974 A JPS61219974 A JP S61219974A JP 60060928 A JP60060928 A JP 60060928A JP 6092885 A JP6092885 A JP 6092885A JP S61219974 A JPS61219974 A JP S61219974A
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は現像装置に関し、詳しくは電子写真装置又は静
電記録装置において感光体もしくは誘電体上に形成され
た静電潜像を非磁性トナーのみからなる一成分現像剤に
よって可視像化する現像装置の改良に関する。
電記録装置において感光体もしくは誘電体上に形成され
た静電潜像を非磁性トナーのみからなる一成分現像剤に
よって可視像化する現像装置の改良に関する。
この種の現像装置はトナーとキャリヤからなる二成分現
像剤を用いるもの、磁性トナーのみからなる一成分現像
剤を用いるものと技術的な進歩がなされ、更に磁性トナ
ーのみからなる一成分現像剤の欠点を解消しえる非磁性
トナーのみからなるー成分ｍｇＲ剤を用いる現像装置へ
と発展している。
像剤を用いるもの、磁性トナーのみからなる一成分現像
剤を用いるものと技術的な進歩がなされ、更に磁性トナ
ーのみからなる一成分現像剤の欠点を解消しえる非磁性
トナーのみからなるー成分ｍｇＲ剤を用いる現像装置へ
と発展している。
しかしながら、非磁性トナーを使用しているがゆえＫ、
均一なトナー薄層を可動現像剤担持体表面に安定に形成
することが困難であるという唯一の大きな問題を有し、
そのために実用化が阻まれていた。
均一なトナー薄層を可動現像剤担持体表面に安定に形成
することが困難であるという唯一の大きな問題を有し、
そのために実用化が阻まれていた。
このようなことから本発明者らは既に特願昭５８−１８
２７４３号に記載したように第１図に示す現像装置を発
明し、非磁性トナーの薄層形成を可動ならしめることに
成功した。かかる発明は、可動現像−剤担持体として、
サンドブラスト処理等を行ない表面に凹凸を設けた担持
体ロール１．に可撓性塗布部材としての弾性を有する金
属板ブレード２．をその端部を除く面を圧接するように
配置することによって、例えばトナー３から供給された
非磁性トナー４．を前記弾性金属板ブレード２．により
担持体ロール１．の表面に塗布してトナー薄層を形成し
これを潜像保持体としての感光ドラム５．に対向させて
その静電潜像を現像する装置である。
２７４３号に記載したように第１図に示す現像装置を発
明し、非磁性トナーの薄層形成を可動ならしめることに
成功した。かかる発明は、可動現像−剤担持体として、
サンドブラスト処理等を行ない表面に凹凸を設けた担持
体ロール１．に可撓性塗布部材としての弾性を有する金
属板ブレード２．をその端部を除く面を圧接するように
配置することによって、例えばトナー３から供給された
非磁性トナー４．を前記弾性金属板ブレード２．により
担持体ロール１．の表面に塗布してトナー薄層を形成し
これを潜像保持体としての感光ドラム５．に対向させて
その静電潜像を現像する装置である。
上述した現像装置によれば、今、表面に凹凸を設けた担
持体ロール１．を時計回シ方向に回転すると、トナー容
器３．内の非磁性トナー４．は担持体ロール１．に沿っ
て可撓性塗布部材としての弾性を有する金属板プレブト
２．の圧接力下へ搬送される。
持体ロール１．を時計回シ方向に回転すると、トナー容
器３．内の非磁性トナー４．は担持体ロール１．に沿っ
て可撓性塗布部材としての弾性を有する金属板プレブト
２．の圧接力下へ搬送される。
この際、金属板ブレード２．はゴム板に比べて弾性率が
大きく、取付治具等の圧力の不均一性に由来する変形量
の不均一性が小さく、さらに塑性変形も小さく、かつ金
属板ブレード２はその湾曲した面の部分が担持体ロール
１に接触しているため、金属板ブレード２による担持体
ロール１への圧接力が均一化され、均一厚さのトナー薄
層を形成できる。しかも、金属板で可撓性塗布部材を構
成することによって、金属板ブレード２による非磁性ト
ナー４の圧接に際し、非磁性トナー４との摩擦帯電によ
る金属板ブレード２の表面帯電を防止でき、トナー集合
体に作用するせん断力は常に一定になるため、均一厚さ
のトナー薄層を形成できる０このトナー薄層の形成は第
２図に示す如く金属板ブレード２による阻止力Ｆｌと、
担持体ロール１による搬送力Ｆ２の作用下におけるトナ
ー集合体７のせん断の繰シ返しＫよって行なわれるが、
担持体ロール１の表面平滑性が高い場合にはトナー集合
体７と担持体ロール１の間に滑シが生じてトナー集合体
７は金属板ブレード２の圧接力下に滞留するｄその結果
、後続のトナーはこの位置を通過することができず、形
成されるトナー薄層には筋状の斑などが生じやすい。こ
うした傾向は自己凝集性の強いトナーを使用した場合Ｋ
、よシ顕著に認められる。この問題点に対して担持体ロ
ール１表面を凹凸粗面６とする仁とくよシ、トナー集合
体７と担持体ロール１の間の滑シを防止することができ
、トナーの自己凝集性にかかわらず均一なトナー薄層を
形成することができる。このような担持体ロール１の表
面を凹凸粗面とする方法とし性トナーのみよシなる一成
分現像剤を用いるかかる現像装置では・担持体ロール１
表面に凹凸粗面を設けることは極めて重要なことである
が、しかしながらこのような従来の担持体ロール１表面
の加工方法だけでは、安定で良好な画質を維持するには
いまだ不充分であった。
大きく、取付治具等の圧力の不均一性に由来する変形量
の不均一性が小さく、さらに塑性変形も小さく、かつ金
属板ブレード２はその湾曲した面の部分が担持体ロール
１に接触しているため、金属板ブレード２による担持体
ロール１への圧接力が均一化され、均一厚さのトナー薄
層を形成できる。しかも、金属板で可撓性塗布部材を構
成することによって、金属板ブレード２による非磁性ト
ナー４の圧接に際し、非磁性トナー４との摩擦帯電によ
る金属板ブレード２の表面帯電を防止でき、トナー集合
体に作用するせん断力は常に一定になるため、均一厚さ
のトナー薄層を形成できる０このトナー薄層の形成は第
２図に示す如く金属板ブレード２による阻止力Ｆｌと、
担持体ロール１による搬送力Ｆ２の作用下におけるトナ
ー集合体７のせん断の繰シ返しＫよって行なわれるが、
担持体ロール１の表面平滑性が高い場合にはトナー集合
体７と担持体ロール１の間に滑シが生じてトナー集合体
７は金属板ブレード２の圧接力下に滞留するｄその結果
、後続のトナーはこの位置を通過することができず、形
成されるトナー薄層には筋状の斑などが生じやすい。こ
うした傾向は自己凝集性の強いトナーを使用した場合Ｋ
、よシ顕著に認められる。この問題点に対して担持体ロ
ール１表面を凹凸粗面６とする仁とくよシ、トナー集合
体７と担持体ロール１の間の滑シを防止することができ
、トナーの自己凝集性にかかわらず均一なトナー薄層を
形成することができる。このような担持体ロール１の表
面を凹凸粗面とする方法とし性トナーのみよシなる一成
分現像剤を用いるかかる現像装置では・担持体ロール１
表面に凹凸粗面を設けることは極めて重要なことである
が、しかしながらこのような従来の担持体ロール１表面
の加工方法だけでは、安定で良好な画質を維持するには
いまだ不充分であった。
本発明は非磁性トナーのみからなる一成分現像剤によシ
均一で充分な濃度を持つ高品質な画像を安定に形成し得
る現像装置を提供することを目的とする。
均一で充分な濃度を持つ高品質な画像を安定に形成し得
る現像装置を提供することを目的とする。
本発明は可動現像剤担持体に可撓性塗布部材を接触させ
ることによって、該担持体表面に非磁性トナーのみよシ
なる一成分現像剤を塗布し、これを潜像保持体に対向さ
せて潜像を現像する装置において、前記可撓性塗布部材
が、前記可動現像剤担持体にその塗布部材端部を除く面
が前記担持体に面接触するように配置され、かつ前記可
動現像剤担持体の表面が、鏡面化、粗面化、メッキ処理
の順で加工の施された表面であることを特徴としている
。
ることによって、該担持体表面に非磁性トナーのみよシ
なる一成分現像剤を塗布し、これを潜像保持体に対向さ
せて潜像を現像する装置において、前記可撓性塗布部材
が、前記可動現像剤担持体にその塗布部材端部を除く面
が前記担持体に面接触するように配置され、かつ前記可
動現像剤担持体の表面が、鏡面化、粗面化、メッキ処理
の順で加工の施された表面であることを特徴としている
。
本発明に係る現像装置の現像剤担持体である担持体ロー
ル表面に施す鏡面化は、ダイヤモンドカッターなどによ
り、表面粗さＲｚが大よそ０．３μｍ以下に仕上げられ
るようにするととが望ましい。むろん担持体ロール表面
の円周方向、軸方向いづれの方向においてもである。ま
た、これについで施される担持体ロール表面の粗面化は
、様々な方法で行なえるが、例えば、砥粒す２４０から
す３０００゜好ましくはφ４００からす８００のアルミ
ナを用いるサンドブラスト法が用いられる。そしてこの
粗面化のためのサンドブラスト処理を施したままである
と、担持体ロール表面に形成された凹凸が鋭いため、使
用とともに先端が欠けたり、あるいはトナーが担持体ロ
ール表面に固着するなどの現象が生じ、現像剤担持体の
寿命あるいは複写画質の劣化を生ずる。そのためこのサ
ンドブラスト処理を施した現像剤担持体表面にさらにメ
ッキ処理を施して担持体ロール表面の鋭い凹凸を緩和し
、それとともに表面硬度を上げることによシ、よシ一層
安定に画質が維持できる。このような目的で行なうメッ
キ処理の方法としては種々の方法があるが。
ル表面に施す鏡面化は、ダイヤモンドカッターなどによ
り、表面粗さＲｚが大よそ０．３μｍ以下に仕上げられ
るようにするととが望ましい。むろん担持体ロール表面
の円周方向、軸方向いづれの方向においてもである。ま
た、これについで施される担持体ロール表面の粗面化は
、様々な方法で行なえるが、例えば、砥粒す２４０から
す３０００゜好ましくはφ４００からす８００のアルミ
ナを用いるサンドブラスト法が用いられる。そしてこの
粗面化のためのサンドブラスト処理を施したままである
と、担持体ロール表面に形成された凹凸が鋭いため、使
用とともに先端が欠けたり、あるいはトナーが担持体ロ
ール表面に固着するなどの現象が生じ、現像剤担持体の
寿命あるいは複写画質の劣化を生ずる。そのためこのサ
ンドブラスト処理を施した現像剤担持体表面にさらにメ
ッキ処理を施して担持体ロール表面の鋭い凹凸を緩和し
、それとともに表面硬度を上げることによシ、よシ一層
安定に画質が維持できる。このような目的で行なうメッ
キ処理の方法としては種々の方法があるが。
例えば、硬質クロムメッキ処理、さらに好壕しくは無電
解ニッケルメッキ、いわゆるカニゼン（Ｃａｔａｌｙｔ
ｉｃ Ｎ１ｃｋｅｌ Ｇｅｎａｒａｔｂｏｎ ）によシ
極めて良好に行なわれる。硬質クロムメッキは耐摩耗性
を考慮すると最適の方法ではあるが、いわゆる電気メッ
キであるため、凹凸粗面とした表面に対しては凸部に優
先的に付着するため凸部のみが厚メッキになシ、凹部に
は付着しないことがある。したがって、耐摩耗性は向上
するものの、トナーの固着防止に関しては、メッキ処理
しなかったときよりは良いものの大巾な向上には結びつ
かない。またロール素材の材質や前処理の状態によって
、メッキの良否が決定されるという問題もある。これに
対して、カニゼンは、無電解メッキあるいは化学メッキ
といわれ、凹凸粗面に左右されず均一にメッキできる。
解ニッケルメッキ、いわゆるカニゼン（Ｃａｔａｌｙｔ
ｉｃ Ｎ１ｃｋｅｌ Ｇｅｎａｒａｔｂｏｎ ）によシ
極めて良好に行なわれる。硬質クロムメッキは耐摩耗性
を考慮すると最適の方法ではあるが、いわゆる電気メッ
キであるため、凹凸粗面とした表面に対しては凸部に優
先的に付着するため凸部のみが厚メッキになシ、凹部に
は付着しないことがある。したがって、耐摩耗性は向上
するものの、トナーの固着防止に関しては、メッキ処理
しなかったときよりは良いものの大巾な向上には結びつ
かない。またロール素材の材質や前処理の状態によって
、メッキの良否が決定されるという問題もある。これに
対して、カニゼンは、無電解メッキあるいは化学メッキ
といわれ、凹凸粗面に左右されず均一にメッキできる。
またカニゼンはアルミニウム等に比較して硬度が叔さら
にメッキ後必要に応じて熱処理することでさらに硬度を
向上させることが可能であり、例えば４００℃で熱処理
すれば硬質クロムメッキと同等の耐摩耗性が得られる。
にメッキ後必要に応じて熱処理することでさらに硬度を
向上させることが可能であり、例えば４００℃で熱処理
すれば硬質クロムメッキと同等の耐摩耗性が得られる。
本発明の現像装置に用いる場合はこのメッキ処理より施
されるメッキ厚が５〜２０μｍのとき、必要にして十分
な耐摩耗性の得られる。
されるメッキ厚が５〜２０μｍのとき、必要にして十分
な耐摩耗性の得られる。
以下本発明をさらに具体的に説明する０第３図は本発明
の現像装置に用いる現像剤担持体表面の表面粗さの様子
の一例を表わした特性図である。第３図において１図（
ａ）は仕上面が６．３８であるアルミ製の現像剤担持体
を鏡面加工したときの表面粗さを測定したもので、ＪＩ
８規格１０点平均粗さくＪ Ｉｓ −ＢＯ６０１）で表
わす表面粗さＲｚが０．２μｍとなっている０図（ｂ）
は図（ａ）で粗さの示されたロールを粒度す６０００砥
粒でサンドブラスト処理したものの表面粗さの様子を示
している。このときＲｚは１．５６μｍであった０次い
でさらに無電解ニッケルメッキ（Ｋａｎｉｇｅｎ ）処
理を施したものの表面粗さの様子を表わしたのが図（Ｃ
）である。メッキ層は１０μｍである。このときＲｚは
０．６８μｍとなった。
の現像装置に用いる現像剤担持体表面の表面粗さの様子
の一例を表わした特性図である。第３図において１図（
ａ）は仕上面が６．３８であるアルミ製の現像剤担持体
を鏡面加工したときの表面粗さを測定したもので、ＪＩ
８規格１０点平均粗さくＪ Ｉｓ −ＢＯ６０１）で表
わす表面粗さＲｚが０．２μｍとなっている０図（ｂ）
は図（ａ）で粗さの示されたロールを粒度す６０００砥
粒でサンドブラスト処理したものの表面粗さの様子を示
している。このときＲｚは１．５６μｍであった０次い
でさらに無電解ニッケルメッキ（Ｋａｎｉｇｅｎ ）処
理を施したものの表面粗さの様子を表わしたのが図（Ｃ
）である。メッキ層は１０μｍである。このときＲｚは
０．６８μｍとなった。
また第４図には比較例の表面粗さの様子を表した特性図
であり、仕上面が６．３８であるアルミ製のロールを、
鏡面加工せずに粒度す６００の砥粒でサンドブラスト処
理した場合の特性を図（ａ）に、その後さらに硬質クロ
ムメッキ処理を行った場合を図（ｈ）Ｋそれぞれ示して
いる。もともと大きな表面粗さをもった表面をサンドブ
ラスト処理しているため凸部はサンドブラストで若干削
シとられ平均化するが、凹部はそのままであり、所望表
面粗さを、しかも再現性よく作ることは極めて困難であ
る。
であり、仕上面が６．３８であるアルミ製のロールを、
鏡面加工せずに粒度す６００の砥粒でサンドブラスト処
理した場合の特性を図（ａ）に、その後さらに硬質クロ
ムメッキ処理を行った場合を図（ｈ）Ｋそれぞれ示して
いる。もともと大きな表面粗さをもった表面をサンドブ
ラスト処理しているため凸部はサンドブラストで若干削
シとられ平均化するが、凹部はそのままであり、所望表
面粗さを、しかも再現性よく作ることは極めて困難であ
る。
この比較例のような工程を経た表面を有する現像剤担持
体では、その加工に問題があるばかシでなく、現像剤担
持体表面に特有のうねシが残るためトナー薄層の形成に
わずかではあるがムラが生じ、これが複写画質の劣化を
生ずる原因となる。
体では、その加工に問題があるばかシでなく、現像剤担
持体表面に特有のうねシが残るためトナー薄層の形成に
わずかではあるがムラが生じ、これが複写画質の劣化を
生ずる原因となる。
すなわち本発明で示したように鏡面化、粗面化メッキ処
理の順で担持体ロール表面に加工を施すことによシ、は
じめて本発明の現像装置に用いるのに適した表面粗さ中
硬性等を有する可動現像剤担持体を得ることができる。
理の順で担持体ロール表面に加工を施すことによシ、は
じめて本発明の現像装置に用いるのに適した表面粗さ中
硬性等を有する可動現像剤担持体を得ることができる。
Ｊ
以上説明したよう判鏡面化、粗面化、メッキ処理の順で
加工を施した現像剤担持体を、第１図に示したような現
像装置に装着して複写画像を形成した。感光ドラム５と
して８ｅドラムを使用し、その表面電位を＋５００ Ｖ
とした。また担持体ロール１には、ＤＣ（＋１５０Ｖ）
ｔ！： Ａ Ｃ（ヒ−り位差１．８ＫＶ周波数２ＫＨ
ｚ ）を重畳させたバイアスを印加した。
加工を施した現像剤担持体を、第１図に示したような現
像装置に装着して複写画像を形成した。感光ドラム５と
して８ｅドラムを使用し、その表面電位を＋５００ Ｖ
とした。また担持体ロール１には、ＤＣ（＋１５０Ｖ）
ｔ！： Ａ Ｃ（ヒ−り位差１．８ＫＶ周波数２ＫＨ
ｚ ）を重畳させたバイアスを印加した。
そして感光ドラム５と担持体ロール１のギャップを０．
２鱈にして、グロジェクシ冒ン現像を行ったところ、第
１表に示す結果が得られた。ここで、試料／１６１は鏡
面加工したアルミ製ロールを砥粒φ２８０のアルミナで
サンドブラストした後、カニゼンにより＝ツケルを１０
μｍの厚みでメッキした現像剤担持体を用いた場合であ
る。ま九／Ｉ６２は砥粒φ４００のアルミナ、魔３は砥
粒◆６００のアルミナ、Ａ６４は砥粒す８００のアルミ
ナ、／Ｉ６５は砥粒す１０００のアルミナでサンドブラ
スト処理した以外は／１６１とそれぞれ同じ加工を施し
た限像剤担持体を用いた場合である。
２鱈にして、グロジェクシ冒ン現像を行ったところ、第
１表に示す結果が得られた。ここで、試料／１６１は鏡
面加工したアルミ製ロールを砥粒φ２８０のアルミナで
サンドブラストした後、カニゼンにより＝ツケルを１０
μｍの厚みでメッキした現像剤担持体を用いた場合であ
る。ま九／Ｉ６２は砥粒φ４００のアルミナ、魔３は砥
粒◆６００のアルミナ、Ａ６４は砥粒す８００のアルミ
ナ、／Ｉ６５は砥粒す１０００のアルミナでサンドブラ
スト処理した以外は／１６１とそれぞれ同じ加工を施し
た限像剤担持体を用いた場合である。
この結果かられかるように表面粗さＲｇが大きいほど画
ｇＩ！濃度が高くなるが、同時に解像力も低下し、また
表面粗さが極端に小さくなると、トナーの搬送力が弱く
なるためやはシ解像力が低下する。
ｇＩ！濃度が高くなるが、同時に解像力も低下し、また
表面粗さが極端に小さくなると、トナーの搬送力が弱く
なるためやはシ解像力が低下する。
この表面粗さＲｚＦｉｏ、３〜５．０μｍの範囲であれ
ば実用的な範囲であるが、よシ好ましくは０．４〜３．
０μｍの範囲がよい。
ば実用的な範囲であるが、よシ好ましくは０．４〜３．
０μｍの範囲がよい。
また、本発明による現像装置は、このように極めて良好
な複写画像が得られるばかりでなく、均質で安定な画像
が長期間にわたって得られることも確認された。すなわ
ち従来の現像装置では数十枚のコピーライフであったの
に対して、本発明に係る現像装置では４〜６万枚のコピ
ーライフテストを行なっても担持体ロールへのトナーの
固着、画像の劣化、現像剤担持体表面の摩耗部は全く認
められなかった。
な複写画像が得られるばかりでなく、均質で安定な画像
が長期間にわたって得られることも確認された。すなわ
ち従来の現像装置では数十枚のコピーライフであったの
に対して、本発明に係る現像装置では４〜６万枚のコピ
ーライフテストを行なっても担持体ロールへのトナーの
固着、画像の劣化、現像剤担持体表面の摩耗部は全く認
められなかった。
以上詳述した如く、本発明によれば非磁性トナーのみか
らなる一成分現像剤によシ均一で充分な濃度をもつ高品
質な画像を長期間安定に形成できる現像装置を得ること
ができる。
らなる一成分現像剤によシ均一で充分な濃度をもつ高品
質な画像を長期間安定に形成できる現像装置を得ること
ができる。
第１図は現像装置の一実施例を示す概略図、第２図はト
ナーの薄層が形成される機構を表した概略図、第３図は
本発明に係る現像装置に用いる担持体ロールの表面に施
した粗面化工程順に調べた表面粗さを表した特性図、第
４図は従来の粗面化工程による表面粗さを表した特性図
である。 １・・・担持体ロール（可動３ｊｉｌ剤担持体）。 ２・・・金属板ブレード。 ３・・・トナー容器、 ４・・・非磁性トナー、 ５・・・感光ドラム〔潜傷保持体）、 ６・・・凹凸粗面、 ７・・・トナー集合体。 第１図 第２図 （ｂ） ＜ｃ＞ 第３図 司目］印 ＜ａ′；十 （ｂ 第４ ！”シドブ）“ス、卜タミβ１Ｌ じ
ナーの薄層が形成される機構を表した概略図、第３図は
本発明に係る現像装置に用いる担持体ロールの表面に施
した粗面化工程順に調べた表面粗さを表した特性図、第
４図は従来の粗面化工程による表面粗さを表した特性図
である。 １・・・担持体ロール（可動３ｊｉｌ剤担持体）。 ２・・・金属板ブレード。 ３・・・トナー容器、 ４・・・非磁性トナー、 ５・・・感光ドラム〔潜傷保持体）、 ６・・・凹凸粗面、 ７・・・トナー集合体。 第１図 第２図 （ｂ） ＜ｃ＞ 第３図 司目］印 ＜ａ′；十 （ｂ 第４ ！”シドブ）“ス、卜タミβ１Ｌ じ
Claims (3)
- （１）可動現像剤担持体に可撓性塗布部材を接触させる
ことによつて、前記担持体表面に非磁性トナーのみより
なる一成分現像剤を塗布し、これを潜像保持体に対向さ
せて潜像を現像する装置において、 前記可撓性塗布部材が、前記可動現像剤担持体にその塗
布部材端部を除く面が前記担持体に面接触するように配
置され、かつ前記可動現像担持体の表面が鏡面化、粗面
化、メッキ処理の順で加工の施された表面であることを
特徴とする現像装置。 - （２）可動現像剤担持体に施されるメッキ処理が、無電
解ニッケルメッキであり、そのメッキ厚が、５μｍ乃至
２０μｍであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の現像装置。 - （３）鏡面化、粗面化、メッキ処理の順で加工された可
動現像剤担持体の表面粗さが０．３〜５．０μｍＲｚで
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の現像
装置。
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