JP2008026447A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】クリーニングブレードと感光体ドラムの表面との間を転写残トナー等がすり抜けることを防止し、トナー付着による帯電不良を起こさせない画像形成装置を提供することを目的とする。
【解決手段】感光体ドラム5表面の転写残トナーtを、帯電器6の上流側で掻き取り除去するクリーニング装置10を備えた電子写真方式の画像形成装置Aであって、上記クリーニング装置10は、上記感光体ドラム5に付設され、除去されたトナーtを収容するクリーニング筐体18と、該クリーニング筐体18に基部を固着し、先側自由端のエッジ部19aを感光体ドラム5表面に当接させて上記転写残トナーtを掻き取り除去するクリーニングブレード19とを備え、該クリーニングブレード19は、導電性部材からなり、感光体ドラム5表面のトナーtと逆極性の電圧が印加されていることを特徴とする。
【選択図】図3
【解決手段】感光体ドラム5表面の転写残トナーtを、帯電器6の上流側で掻き取り除去するクリーニング装置10を備えた電子写真方式の画像形成装置Aであって、上記クリーニング装置10は、上記感光体ドラム5に付設され、除去されたトナーtを収容するクリーニング筐体18と、該クリーニング筐体18に基部を固着し、先側自由端のエッジ部19aを感光体ドラム5表面に当接させて上記転写残トナーtを掻き取り除去するクリーニングブレード19とを備え、該クリーニングブレード19は、導電性部材からなり、感光体ドラム5表面のトナーtと逆極性の電圧が印加されていることを特徴とする。
【選択図】図3
Description
本発明は、感光体ドラム表面の転写残トナーを、帯電器の上流側で掻き取り除去するクリーニング装置を備えた電子写真方式の画像形成装置に関する。
電子写真方式の画像形成装置は、複写機、ファクシミリ装置、プリンタ或いはこれらの機能を備えた所謂複合機等の画像形成装置に多用されている。このような画像形成装置のうち、2成分(トナーとキャリア)系の現像剤を用いた画像形成装置の場合、感光体ドラムの表面をコロナ帯電方式の帯電器により一様に帯電し、現像、転写を経た後に感光体ドラム表面に残留するトナーをブレードタイプのクリーニング装置によって掻き取り除去するようになされていることが多い。このブレードタイプのクリーニング装置は、ブレードの先側エッジ部を感光体ドラム表面に押し当てて感光体ドラム表面の転写残トナーや付着する紙のタルク等を掻き取り除去する構成とされているが、掻き取られたトナー等の一部が浮遊し、感光体ドラムの回転に伴って移動し、帯電器のグリッド、放電ワイヤ或いは針電極に付着することがある。そのため、感光体ドラム表面に帯電不良が生じ、画像形成に不具合が発生すると言う問題があった。
特許文献1には、クリーニングブレードと感光体ドラムの表面との隙間をすり抜けたトナーが固まりとなって感光体ドラムの表面に再付着することを防止するため、クリーニングブレードを2層構造とし、感光体ドラムの回転方向下流側の面(層)を導電性材料で構成し、この導電性材料にトナーと逆極性の電圧を印加して、上記隙間をすり抜けたトナーをこの導電性材料に吸着・堆積させる(同特許文献の0024欄参照)ようにしたクリーニング装置が開示されている。
特開平7−181852号公報
特許文献1に開示されたクリーニング装置は、クリーニングブレードと感光体ドラムの表面との隙間をすり抜けるトナーを、感光体ドラムの回転方向下流側の面に吸着・堆積させるものであり、この堆積したトナーは、サービスマンによってメンテナンス時等に除去されるとされている。然るに、このように感光体ドラムの回転方向下流側の面に吸着・堆積されたトナーは、サービスマンによってメンテナンス時等に除去されるとは言え、その堆積量が増すと一部が遊離し、前述のように感光体ドラムの回転に伴って移動して、帯電器のグリッド、放電ワイヤ或いは針電極等に付着すると言う懸念は、なお払拭されるものではなかった。
本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、クリーニングブレードと感光体ドラムの表面との間を転写残トナー等がすり抜けることを防止し、トナー付着による帯電不良を起こさせない画像形成装置を提供することを目的としている。
第1の発明に係る画像形成装置は、感光体ドラム表面の転写残トナーを、帯電器の上流側で掻き取り除去するクリーニング装置を備えた電子写真方式の画像形成装置であって、上記クリーニング装置は、上記感光体ドラムに付設され、除去されたトナーを収容するクリーニング筐体と、該クリーニング筐体に基部を固着し、先側自由端のエッジ部を感光体ドラム表面に当接させて上記転写残トナーを掻き取り除去するクリーニングブレードとを備え、該クリーニングブレードは、導電性部材からなり、感光体ドラム表面のトナーと逆極性の電圧が印加されていることを特徴とする。
第2の発明に係る画像形成装置は、感光体ドラム表面の転写残トナーを、帯電器の上流側で掻き取り除去するクリーニング装置を備えた電子写真方式の画像形成装置であって、上記クリーニング装置は、上記感光体ドラムに付設され、除去されたトナーを収容するクリーニング筐体と、該クリーニング筐体に基部を固着し、先側自由端のエッジ部を感光体ドラム表面に当接させて上記転写残トナーを掻き取り除去するクリーニングブレードとを備え、該クリーニングブレードは、導電性部材からなる2層のブレード構成体と、該ブレード構成体の間に介在された絶縁層とよりなり、帯電器側のブレード構成体は感光体ドラム表面のトナーと逆極性の電圧が印加されていることを特徴とする
この第2の発明においては、前記クリーニング筐体内側のブレード構成体は感光体ドラム表面のトナーと同極性の電圧が印加されていることが望ましい。そしてこれら発明において、前記クリーニング筐体内に、収容トナーを廃トナーボックスへ排出させる為の排出手段を設置することができる。
第1の発明に係る画像形成装置においては、クリーニングブレードが導電性部材からなり、感光体ドラム表面のトナーと逆極性の電圧が印加されているから、感光体ドラムの表面に付着してクリーニングブレードの当接部に至った転写残トナーや紙のタルク(以下、トナー等と言う)には、クリーニングブレード側への吸引力が作用し、感光体ドラムに対する付着力が弱められる。その結果、トナー等は、感光体ドラムの表面に付着したままクリーニングブレードとの間をすり抜けるようなことがなく、クリーニングブレードのエッジ部によって掻き取られ、一部はクリーニングブレードに吸引付着するが大半はクリーニング筐体内に収容される。クリーニングブレードに吸引付着したトナー等もその量が増えると、遊離してクリーニング筐体内に収容される。従って、クリーニング装置と帯電器との間では、クリーニングブレードと感光体ドラムとの間をすり抜け浮遊するようなトナー等がなく、トナー等が感光体ドラムの回転に伴い下流側に移動して帯電器のグリッド、放電ワイヤ或いは針電極に付着して帯電不良を起こすようなことがない。
第2の発明に係る画像形成装置においては、クリーニングブレードを構成する帯電器側のブレード構成体にはトナーと逆極性の電圧が印加されているから、上記同様、感光体ドラムの表面に付着してクリーニングブレードの当接部に至ったトナー等には、クリーニングブレード側への吸引力が作用し、感光体ドラムに対する付着力が弱められる。その結果、トナー等は、感光体ドラムの表面に付着したままクリーニングブレードとの間をすり抜けるようなことがなく、クリーニングブレードのエッジ部によって掻き取られ、一部は帯電器側のブレード構成体に吸引付着するが大半はクリーニング筐体内に収容される。この場合、クリーニング筐体内側には導電性部材からなる別のブレード構成体が存在するから、吸引されたトナー等がエッジ部に溜まることが抑制される。このクリーニング筐体内側のブレード構成体にトナーと同極性の電圧を印加した場合は、帯電器側のブレード構成体に付着しようとするトナー等に対して反発力が作用し、エッジ部に溜まることなくクリーニング筐体内に収容され、エッジ部におけるトナー等の詰まり防止がより効果的になされる。
上記発明において、クリーニング筐体内に、収容トナーを廃トナーボックスへ排出させる為の排出手段を設置するようにすれば、この排出手段を適宜作動させることにより、クリーニング筐体内の収容トナーを逐次排出させることができ、クリーニングブレードのエッジ部に除去トナー等が再付着するようなことも防止することができる。
以下に本発明の最良の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図1は本発明の画像形成装置の一実施形態を示す概略的縦断面図、図2は同要部の拡大概念図、図3は図2におけるX部の拡大図、図4は他の実施形態の図3と同様図である。
図1の画像形成装置Aは、電子写真方式の記録部を備えたプリンタを例に採って示しているが、これに限らず、画像読取装置を備えた複写機、ファクシミリ装置或いはこれらの機能を兼ね備えた所謂複合機等であっても良いことは言うまでもない。図において、画像形成装置Aの装置本体1は、記録紙(用紙)の給紙部2と、電子写真方式の画像記録部3と、印字後の記録紙の排出部4とが、この順序で高さ方向に層積されて構成されている。記録紙の給紙部2は、多数枚の記録紙を堆積収納し得る抜差し可能な給紙カセット2aと、該給紙カセット2aの給紙方向前端部に設置された分離給紙ローラ2bと、該分離給紙ローラ2bの周面に弾接する分離パッド2cとよりなる。
画像記録部3は、感光体ドラム5の周囲に、コロナ帯電方式の帯電器6、LED等からなる露光器7、現像器8、転写ローラ(転写器)9及び転写残トナーのクリーニング装置10をこの順序で配したプロセス部と、その下流側の定着器11とより構成される。これらプロセス部は、露光器7及び転写ローラ9を除き、感光体ドラム5、帯電器6及び残留トナー除去装置10を一括したドラムユニット50と、現像剤容器、攪拌器及び現像ローラ等を一括した現像器ユニット80とよりなるプロセスユニットとされ、ドラムユニット50及び現像器ユニット80は、装置本体1に対してその前面側より、個々に或いは両者を何等かの結合手段で結合した状態で着脱可能に装着される。また、露光器7及び転写ローラ9を除く全てのプロセス部を一括してプロセスユニットとすることも可能である。ここで、装置本体1の前面側とは、図1における紙面手前側を言い、給紙カセット2aも装置本体1に対して前面側より抜差し可能とされている。
図例の現像器ユニット80は、2成分現像剤を用いる方式の現像器であって、樹脂成型された現像剤容器を兼ねる現像器ハウジング81内にトナーとキャリアを収容し、2本の平行な攪拌・搬送スクリュー82、83で攪拌・搬送しながら、供給パドル84によりバイアス印加された現像ローラ85に現像剤を供給するよう構成されている。現像器ハウジング81の外面には磁気センサ86が付設され、現像器ハウジング81内のトナー濃度(トナーとキャリアの混合比)が常時検出される。この現像器ユニット80から離間した位置には、トナーホッパー12が設置され、上記磁気センサ86により現像器ハウジング81内のトナー濃度が低下したことが検出されると、スクリューコンベア(パイプスクリュー)13を介してトナーが現像器ハウジング81内に補給される。トナーホッパー12内には、アジテータ12a及び給送用スクリュー12bが配設されている。クリーニング装置10については後記する。
定着器11の下流側には、切替ゲート4a、排出ローラ対4b及び排出トレイ4cが連設され、これらによって排出部4が構成される。上記プロセス部の上流側近傍には、レジストローラ対14が配設され、上記給紙カセット2aから、分離給紙ローラ2b及び分離パッド2cの作用により1枚ずつ分離繰出された記録紙(用紙)は、該レジストローラ対14によりレジストされて、前記感光体ドラム5と転写ローラ9との対合部に導入される。感光体ドラム5は図2の矢示方向に回転しながら、帯電器6によりその表面が一様にマイナス帯電され、画像情報に基づく光学画像が露光器7によって感光体ドラム5の表面に照射され、感光体ドラム5の表面には静電潜像が形成される。この静電潜像は、感光体ドラム5の表面の光導電体の特性により、光の照射部分の電位が変化し、その他の部位の電位が維持されて形成されるものである。
そして、この静電潜像は、バイアス印加された現像器8で逐次現像されてトナー画像として感光体ドラム5と転写ローラ9との対合部に至る。この現像の際、光の照射により電位が変化した部位には、現像器8との電位差によりトナーが感光体ドラム5に吸引されて黒部分となり、その他の部分にはトナーは吸引されず白部分となって、全体として、画像情報に基づく白黒のトナー画像が形成されるのである。上記レジストローラ対14は、感光体ドラム5の表面のトナー画像に同期して記録紙がこの対合部に導入されるようレジスト制御されて回転駆動される。
転写ローラ9はバイアス印加されており、感光体ドラム5と対合され且つ矢示方向(感光体ドラム5とウイズ方向)に回転駆動されながら記録紙をニップ搬送し、この間感光体ドラム5の表面のトナー像が記録紙に転写される。感光体ドラム5の表面に残ったトナーは、クリーニング装置10で除去・回収される。トナー像が転写された記録紙は、定着器11に導入され、永久画像として定着された後、切替ゲート4aを押し上げ、排出ローラ対4bを経て排出トレイ4c上に排出される。この一連の記録紙の給送は、給紙カセット2aからの繰出し直後に略垂直(鉛直)に立ち上がり、排出ローラ対4bでは給紙カセット2aからの繰出し方向とは略180度の方向にUターンするような主給送パスPに沿ってなされる。このようなレイアウト構成により、装置全体のコンパクト化が図られる。
図例の画像形成装置Aは、両面記録機能を備えており、上記主給送パスPの切替ゲート4aの取付け位置から、前記レジストローラ対14の上流側で上記主給送パスPに循環合流する反転給送パスP1が形成されている。前記排出ローラ対4bは、正逆転可能とされ、また、反転給送パスP1には搬送ローラ対15、16が配設されており、両面記録する場合は、上記のように片面記録がされた記録紙が主給送パスPに沿って搬送され、記録紙の後端が排出ローラ対4bに至ると、該排出ローラ対4bは一旦停止して記録紙の後端をニップする。次いで、排出ローラ対4bが逆転し、記録紙はその後端より搬送ローラ対15、16によって反転給送パスP1を搬送され、主給送パスPに合流し、レジストローラ対14に至る。該レジストローラ対14によってレジストされて、再度感光体ドラム5と転写ローラ9との対合部に導入されてその裏面の記録がなされる。両面記録された記録紙は、その後、上記同様主給送パスPに沿って排出トレイ4c上に排出される。
図例の画像形成装置Aは、記録紙の手差機能を更に備えており、装置本体1の側部には上下に開閉可能な手差トレイ17が付設されている。該手差トレイ17は、使用しない時は、図2の2点鎖線のように閉止され、把手17aをして開閉が可能とされている。該手差トレイ17の前端部には分離給紙ローラ17bと分離パッド17cとが弾接状態で配設され、その更に下流側には主給送パスPに合流する手差給送パスP2が連設されている。
上記手差トレイ17を用いて画像記録をする場合、上記把手17aをして手差トレイ17を開け、その上に記録紙をセットし、適宜スタート操作により、手差給紙ローラ17bを作動させる。手差トレイ17上の記録紙は、分離給紙ローラ17bと分離パッド17cとの作用により1枚ずつ分離されて繰出され、手差給送パスP2を搬送され、主給送パスPに合流する。その後、レジストローラ対14によってレジストされて、感光体ドラム5と転写ローラ9との対合部に導入されて記録がなされる。手差記録紙に両面記録する場合、記録紙は排出ローラ対4bの逆転により、反転給送パスP1を搬送され、上記の通りその裏面記録がなされる。記録が完了した記録紙は、排出ローラ対4bによって排出トレイ4c上に排出される。
次に、上記画像形成装置Aに組み込まれるクリーニング装置10について図2及び図3をも参照して説明する。図例のクリーニング装置10は、ドラムユニット50のユニット筐体の一部を構成するクリーニング筐体18と、このクリーニング筐体18に基部を固着し、先側自由端のエッジ部19aを感光体ドラム5表面に当接させてトナー等を掻き取り除去するクリーニングブレード19と、クリーニング筐体18内に設置された収容トナー等の排出手段20とよりなる。クリーニング筐体18は、除去トナー等の収容容器を兼ね、その一側部に形成された開口部18aが感光体ドラム5の表面に沿うよう配置されている。この開口部18aの帯電器6側の縁部にクリーニングブレード19がその基部をして固着されている。また、開口部18aの転写器9側の縁部には収容トナー等の漏出を防止するための掬いシート21が貼着されている。クリーニング筐体18内には、羽根車20aと排出スクリュー20bとより構成される排出手段20が設置されている。この排出スクリュー20bは、前記トナーホッパー12の装置手前側に付設された廃トナーボックス22に通じる廃トナー搬送スクリュー23(いずれも図1参照)に連接され、クリーニング筐体18内の収容トナー等は、この羽根車20a,排出スクリュー20b及び廃トナー搬送スクリュー23を作動させることにより、随時廃トナーボックス22に排出されるようになされている。
クリーニングブレード19は、例えば、ウレタンスポンジ(ウレタンゴム)にカーボンブラックを分散させた導電性部材からなり、その先側自由端のエッジ部19aは、感光体ドラム5の表面に対して、その回転方向に対向する状態(カウンター状態)で弾性当接している。クリーニングブレード19には、電圧印加手段24によってプラス極の電圧が印加されている。トナー等は、前述の通り帯電器6によって感光体ドラム5の表面がマイナス帯電されていることから、マイナスの極性を帯びており、これにより、クリーニングブレード19はトナー等と逆の極性となる。因みに、プラス帯電方式の場合は、クリーニングブレード19の電圧印加はマイナス極性となる。
斯くして、感光体ドラム5と転写器9との対合部に用紙を給送して、感光体ドラム5表面のトナー像を用紙に転写した後の感光体ドラム5表面には、若干の転写残トナーと用紙の成分であるタルク等が付着している。これらの付着トナー等tは、感光体ドラム5の回転に伴いクリーニング装置10に至ると、クリーニングブレード19のエッジ部19aが感光体ドラム5の表面に対して相対摺接しているから、この作用により感光体ドラム5の表面から掻き取られ除去される。クリーニングブレード19には、トナー等tと逆極性の電圧が印加されているから、トナー等tは、感光体ドラム5の表面に対する付着力が弱められて感光体ドラム5の表面から遊離し易くなり、上記掻き取り除去が確実になされ、クリーニングブレード19と感光体ドラム5の表面との間をトナー等tがすり抜けることがない。掻き取り除去されたトナー等tは、一部が吸引作用によってクリーニングブレード19に付着するが、大半はクリーニング筐体18内に収容される。クリーニングブレード19に付着したトナー等tも、その量が増えるとクリーニングブレード19から遊離し、クリーニング筐体18内に収容される。収容されたトナー等tは、前記排出手段20等の作動によって、随時廃トナーボックス22に排出され、適宜処理される。
上記のように、クリーニングブレード19と感光体ドラム5の表面との間をトナー等tがすり抜けることがないから、その下流側の帯電器6付近では、感光体ドラム5の回転に伴うトナー等の浮遊がなく、従って、帯電器6のグリッド6aや、放電用電極(図例では針電極)6b等にトナー等が付着することがなく、帯電不良を起こすことがない。
図4は、他の実施形態のクリーニング装置10を示し、クリーニングブレード19が、導電性部材からなる2層のブレード構成体19A,19Bと、該ブレード構成体19A,19Bの間に積層一体に介在された絶縁層19Cとよりなり、ブレード構成体19A,19Bは、上記同様ウレタンスポンジ(ウレタンゴム)にカーボンブラックを分散させた導電性部材からなる。絶縁層19Cは、カーボンブラックを含まないウレタンスポンジ、その他の絶縁性弾性材からなる。帯電器6側のブレード構成体19Aには、電圧印加手段24によってプラス極の電圧が印加され、クリーニング筐体18内側のブレード構成体19Bには、電圧印加手段25によってマイナス極の電圧が印加されている。
上記同様、転写後の感光体ドラム5の表面に付着したトナー等tは、感光体ドラム5の回転に伴いクリーニング装置10に至ると、クリーニングブレード19のエッジ部19aが感光体ドラム5の表面に対して相対摺接しているから、この作用により感光体ドラム5の表面から掻き取られ除去される。帯電器6側のブレード構成体19Aには、トナー等tと逆極性の電圧が印加されているから、トナー等tの感光体ドラム5の表面に対する付着力が弱められて感光体ドラム5の表面から遊離し易くなり、上記掻き取り除去が確実になされ、クリーニングブレード19と感光体ドラム5の表面との間をトナー等tがすり抜けることがない。このとき、掻き取り除去されたトナー等tは、クリーニング筐体18内に収容されるが、トナー等tには、ブレード構成体19Aへの吸引力が働く。しかし、絶縁層19Cを介してクリーニング筐体18の内側に位置するブレード構成体19Bには、トナー等tと同極性の電圧が印加されているから、掻き取り除去されたトナー等tは反発してエッジ部19aに溜まることなくクリーニング筐体18内に収容される。
この実施形態の場合も、クリーニングブレード19と感光体ドラム5の表面との間をトナー等tがすり抜けることがないから、その下流側の帯電器6の付近では、感光体ドラム5の回転に伴うトナー等の浮遊がなく、従って、帯電器6のグリッド6aや、放電用電極6b等にトナー等が付着することがなく、帯電不良を起こすことがない。そして、エッジ部19aにトナー等tが溜まらないから、トナー詰まりが生じず、感光体ドラム5の円滑な回転が維持される。クリーニング筐体18の内側に位置するブレード構成体19Bに上記電圧を印加させない場合でも、絶縁層19Cを介してこの導電性のブレード構成体19Bと帯電器6側のブレード構成体19Aとが積層一体とされていることにより、エッジ部19aにおけるトナー等tの溜りが防止される。その他の構成は上記実施形態と同様であるので、共通部分に同一の符号を付し、ここではその説明を割愛する。
尚、帯電器がコロナ帯電方式である例について述べたが、他の帯電方式の帯電器でも、浮遊トナーによる帯電不良が生じる懸念がある場合には、本発明を適用することによりこのような帯電不良の問題を解消することができる。また、現像器として、2成分現像剤を用いる方式を例示したが、これに限らず1成分現像方式の場合にも本発明を適用することができる。
5 感光体ドラム
6 帯電器
10 クリーニング装置
18 クリーニング筐体
19 クリーニングブレード
19A ブレード構成体
19B ブレード構成体
19C 絶縁層
20 排出手段
22 廃トナーボックス
A 画像形成装置
t トナー等
6 帯電器
10 クリーニング装置
18 クリーニング筐体
19 クリーニングブレード
19A ブレード構成体
19B ブレード構成体
19C 絶縁層
20 排出手段
22 廃トナーボックス
A 画像形成装置
t トナー等
Claims (4)
- 感光体ドラム表面の転写残トナーを、帯電器の上流側で掻き取り除去するクリーニング装置を備えた電子写真方式の画像形成装置であって、
上記クリーニング装置は、上記感光体ドラムに付設され、除去されたトナーを収容するクリーニング筐体と、該クリーニング筐体に基部を固着し、先側自由端のエッジ部を感光体ドラム表面に当接させて上記転写残トナーを掻き取り除去するクリーニングブレードとを備え、該クリーニングブレードは、導電性部材からなり、感光体ドラム表面のトナーと逆極性の電圧が印加されていることを特徴とする画像形成装置。 - 感光体ドラム表面の転写残トナーを、帯電器の上流側で掻き取り除去するクリーニング装置を備えた電子写真方式の画像形成装置であって、
上記クリーニング装置は、上記感光体ドラムに付設され、除去されたトナーを収容するクリーニング筐体と、該クリーニング筐体に基部を固着し、先側自由端のエッジ部を感光体ドラム表面に当接させて上記転写残トナーを掻き取り除去するクリーニングブレードとを備え、該クリーニングブレードは、導電性部材からなる2層のブレード構成体と、該ブレード構成体の間に介在された絶縁層とよりなり、帯電器側のブレード構成体は感光体ドラム表面のトナーと逆極性の電圧が印加されていることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項2に記載の画像形成装置において、
前記クリーニング筐体内側のブレード構成体は感光体ドラム表面のトナーと同極性の電圧が印加されていることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記クリーニング筐体内に、収容トナーを廃トナーボックスへ排出させる為の排出手段が設置されていることを特徴とする画像形成装置。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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