(57)【要約】【課題】トナー補給時間を短縮する。【解決手段】  現像剤を用いて画像を形成する画像形成装置であって、前記画像形成装置の装置本体に着脱可能で、前記現像剤を収容する容器を具備し、前記容器には、前記容器に収容されている現像剤を排出するための排出口と、前記容器の内部に収容されている現像剤を前記装置本体に供給するために前記排出口の方向へ搬送する搬送手段とが設けられ、前記容器を前記装置本体に装着する動作に連動して前記搬送手段により前記容器の前記内部に収容されている現像剤が前記排出口の方向へ搬送されることを特徴とする画像形成装置。【選択図】図５
2015141273.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を用いて画像を形成する画像形成装置であって、
前記画像形成装置の装置本体に着脱可能で、前記現像剤を収容する容器を具備し、
前記容器には、前記容器に収容されている現像剤を排出するための排出口と、前記容器の内部に収容されている現像剤を前記装置本体に供給するために前記排出口の方向へ搬送する搬送手段とが設けられ、
前記容器を前記装置本体に装着する動作に連動して前記搬送手段により前記容器の前記内部に収容されている現像剤が前記排出口の方向へ搬送されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記搬送手段は、前記容器の内周面に設けられた螺旋状突起部を有し、前記容器が回転されることにより前記容器に収容されている前記現像剤が前記螺旋状突起部により搬送されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記容器が前記装置本体に装着された場合に前記容器を保持する容器ホルダをさらに具備し、
前記容器の外周面には突起部が設けられ、
前記容器ホルダには前記突起部と係合して案内することが可能な、螺旋形状を有するスリットが設けられ、
前記容器ホルダに前記容器を挿入し始めてから前記容器が前記容器ホルダに固定される固定位置まで移動される際に前記容器の前記突起部が前記スリットによって案内されることにより前記容器が回転して前記現像剤が前記排出口の方向へ搬送されることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記容器は、前記容器を挿入するために外部から押圧力を受ける受圧部を有することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記搬送手段は、前記容器の前記内部に設けられ、前記容器に対して回転可能に支持される螺旋形状を有する軸部材を有し、前記軸部材が回転することにより、前記容器の内部に収容されている前記現像剤を前記軸部材に沿って前記排出口へ搬送することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記画像形成装置は、前記容器が前記容器ホルダに挿入された後に前記容器をカバーするカバー部材を有し、前記容器の前記カバー部材を閉じる動作に連動して前記容器が前記容器ホルダへ挿入されることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記カバー部材が閉じる動作に連動して前記カバー部材が前記受圧部を押圧することで、前記容器が前記容器ホルダに挿入されることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナーを補給して電子写真方式等の画像形成を行う画像形成装置に関する
【背景技術】
【０００２】
近時、印字品質が良好なことから電子写真式の画像形成装置が使用されるようになってきている。
【０００３】
電子写真式の画像形成装置においては、画像データに基づいて変調された光により感光体に静電潜像を形成し、静電潜像の形成された感光体に、現像部でトナーを付着させて現像する。感光体に付着されたトナーを転写部で記録紙に転写し、トナーの付着された記録紙を定着ヒーターにより加熱される定着ローラに搬送して、定着ローラによりトナーを記録紙に定着させる。
【０００４】
このような画像形成装置においては、トナーはトナーボトルに収納されており、トナーボトルは、画像形成装置の本体に対して着脱できるようになっている。そして、空のトナーボトルを取り外し、トナーが収納されたトナーボトルを装置本体に取り付け、モータによりトナーを供給するようになっている（特許文献１参照）。
【０００５】
トナーボトルから装置本体にトナーを排出する方法は以下の２通りある。第１の方法は、トナーボトル内に設けた攪拌翼を回転することにより、トナーボトル内のトナー排出口へ搬送する内包攪拌系容器を用いる方法である。第２の方法は、トナーボトル内に螺旋状に凹凸を設けて、トナーボトル自体を回転させることにより、トナーボトル内のトナー排出口へ搬送する回転系容器を用いる方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２５８３５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このようなトナーカートリッジを画像形成装置内に設置し、現像部へトナーを補給するために、トナーを搬送する必要があるが、トナー搬送の駆動音がうるさいという問題があった。
【０００８】
また、近年、現像部へのトナー搬送手段として、空気圧を利用するものがある。このように空気圧を利用する場合には、初期のトナー補給が確実にできないとトナーが吹き出す等の問題があった。
【０００９】
このため、出来るだけトナー搬送時間を短縮させてトナー搬送の駆動音を防ぎ、初期のトナー補給を確実に行うことが望まれていた。
【００１０】
本発明は、簡易な構成でトナー補給の時間を短縮させ、トナーボトルを設置後、確実にトナー補給を行うことを可能とする画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、
現像剤を用いて画像を形成する画像形成装置であって、
前記画像形成装置の装置本体に着脱可能で、前記現像剤を収容する容器を具備し、
前記容器には、前記容器に収容されている現像剤を排出するための排出口と、前記容器の内部に収容されている現像剤を前記装置本体に供給するために前記排出口の方向へ搬送する搬送手段とが設けられ、
前記容器を前記装置本体に装着する動作に連動して前記搬送手段により前記容器の前記内部に収容されている現像剤が前記排出口の方向へ搬送されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の画像形成装置では、現像剤収容容器を画像形成装置に装着する動作に連動して現像剤搬送手段により現像剤収容容器の内部に収容された現像剤が排出口の方向に搬送される。このため、現像剤収容容器が装着された状態で、現像剤が排出口の方向に搬送されており、その後、現像剤搬送手段により装置本体に短時間で確実にトナー補給を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態の複写機の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態のトナーボトルとトナーボトル収容装置の構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施形態のトナーボトルの構成を示す図である。図３（ａ）は斜視図であり、図３（ｂ）は断面図である。
【図４】本発明の実施形態のトナーボトル収容装置の斜視図である。
【図５】本発明の実施形態において、トナーボトル挿入時の動作を示す斜視図である。図５（ａ）は、トナーボトルの挿入を始めた状態を示しており、図５（ｂ）は、トナーボトルの挿入の途中の状態を示しており、図５（ｃ）は、トナーボトルの挿入が終了した状態を示している。
【図６】本発明の実施形態において、トナーボトルの抜去動作を示す斜視図である。図６（ａ）は、抜去の始めの状態を示す図であり、図６（ｂ）は、抜去の途中の状態を示す図である。
【図７】本発明の他の実施形態のトナーボトルの構成を示す図である。図７（ａ）は斜視図、図７（ｂ）は断面図である。
【図８】本発明の他の実施形態においてトナーボトルの挿入動作を示す斜視図である。図８（ａ）は、トナーボトルの挿入を始めた状態を示しており、図８（ｂ）は、トナーボトルの挿入の途中の状態を示しており、図８（ｃ）は、トナーボトルの挿入が終了した状態を示している。
【図９】本発明の他の実施形態において、トナーボトルの抜去動作を示す斜視図である。図９（ａ）は、抜去の初めの状態を示す図であり、図９（ｂ）は、抜去の途中の状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１５】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の実施形態である複写機を図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
（画像形成装置の全体構成）
図１は、本発明の実施形態の複写機（画像形成装置）の構成を示す図である。
【００１７】
同図に示すように、複写機１の装置本体には、カット紙状の記録媒体が複数枚、収容されるユニバーサルカセット２が出し入れ自在に設けられている。また、装置本体の側面部には、葉書などの小サイズの記録紙を給紙可能とする矩形状の手差しトレイ３が開閉自在に設けられている。手差しトレイ３は、手差しトレイ３の下辺部を中心にして回動し、記録媒体Ｐを載置できる位置（不図示）まで開放されるように構成されている。また、複写機１の本体部の上部には、画像が形成された記録紙が積載される排紙トレイ４が形成されている。さらに、複写機１の装置本体の上方には、複写する原稿の画像を読み取る読取スキャナ５が配置されている。
【００１８】
読取スキャナ５により原稿上の画像を読取り、複写機１の制御部（不図示）によって画像信号に変換される。画像信号は制御部によって電気信号に変換されてレーザー照射装置７へ送られ、この電気信号に応じた照射タイミングでレーザー光Ｌが、感光体ドラム８に照射される。感光体ドラム８は、帯電ローラ９によって一様に帯電されていて、レーザー光Ｌが感光体ドラム８に照射されることにより感光体ドラム８に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置１０から供給されたトナー（現像剤）で現像されて現像像が形成される。
【００１９】
現像装置１０には、感光体ドラム８に近接して配置された現像スリーブ１０ａが配置されている。現像スリーブ１０ａには、バイアス電圧が印加されており、現像スリーブ１０ａとその内部のマグネットローラ（不図示）とによって、現像スリーブ１０ａの表面に現像剤が付着し、付着した現像剤が感光体ドラム８に供給されて現像が行われる構成になっている。
【００２０】
ユニバーサルカセット２に載置される記録媒体は、給紙ローラ２１と分離ローラ２２によって一枚ずつに分離されてから給紙され、搬送ローラ対２３により図示上方に搬送されていく。さらに、その搬送方向の下流側に設けられたレジストローラ対２４によって画像先端位置を合わせるようにして記録媒体Ｐの先端が所定の時間停止された後、転写ローラ１２まで送り出されて現像像が記録媒体Ｐに転写される。
【００２１】
現像像が転写された記録媒体Ｐは、定着器１３に搬送される。定着器１３には、ヒートローラ１３ａとプレスローラ１３ｂとが配置されており、これら２つのローラに記録媒体が挟持されながら搬送されて記録媒体Ｐに現像像が定着される。このようにして現像像を定着された記録媒体Ｐは、一対の排紙ローラ対１４によって排出されて排紙トレイ４に積載される。
【００２２】
一方、転写後に感光体ドラム８に残留したトナー（現像剤）は、クリーニングブレード（不図示）によって掻き落とされ、掻き落とされた残留トナーは、回収ボックス（不図示）の内部に収容される。また、手差しトレイ３から記録媒体Ｐを給紙することもでき、手差しトレイ３から給紙された記録媒体Ｐにも同様に画像が形成される。
【００２３】
複写機１の装置本体には、レーザー照射装置７の上方に、トナーボトル収容装置１００が設けられており、トナーボトル２００（容器）はトナーボトル収容装置１００に対して着脱可能となっている。
【００２４】
装着されたトナーボトル２００から排出された現像剤は、トナーボトル収容装置１００の一部に設けられたホッパー室（不図示）に一時的に溜められ、その後、現像装置１０内のトナーの減少に伴い現像装置１０に補給される。
【００２５】
（トナーボトルとトナーボトル収容装置の構成）
図２は、トナーボトル２００とトナーボトル収容装置１００の構成を示す斜視図である。
【００２６】
同図に示すように、トナーボトル２００は、トナーボトル収容装置１００のトナーボトルホルダ１０１（容器ホルダ）の内部に挿入可能に構成され、トナーボトル２００は、ホッパー室１０２に接続される。一方、トナーボトル収容装置１００のトナーボトルカバー１０４（カバー部材）は開閉可能であり、トナーボトル２００をトナーボトルホルダ１０１の内部に挿入する際に開けられ、トナーボトル２００をトナーボトルホルダ１０１に挿入した後に閉められる。
【００２７】
（トナーボトルの構成）
図３は、トナーボトル２００の構成を示す図である。図３（ａ）は斜視図であり、図３（ｂ）は断面図である。
【００２８】
これらの図に示すように、トナーボトル２００には、トナーを収容するためのトナー収容部２０１が設けられている。トナー収容部２０１の内周面には、螺旋状凸部２０２（搬送手段、螺旋状突起部）が設けられ、トナーボトルをＡ方向に回転することにより、トナーを矢印Ｃの方向に搬送することが可能である。
【００２９】
また、トナーボトル２００の先端にはキャップ２０３が設けられており、トナーボトル収容装置１００に装着された際にキャップ２０３を開閉することでトナーを排出することが可能となる。そして、トナーボトル２００の先端側のトナー収容部２０１の外周面にはトナーボトル収容装置１００のトナーボトルホルダ１０１と係合するための突起部２０４が設けられている。
【００３０】
さらに、トナーボトル２００の後端部には、トナーボトル２００を支持して押し込むための支持部２０５（受圧部）が設けられており、支持部２０５を押すことにより、トナー収容部２０１をトナーボトルホルダ１０１に挿入することが可能である。すなわち、外部から支持部２０５に押圧力を加えることによりトナー収容部２０１をトナーボトルホルダ１０１に挿入することが可能である。
【００３１】
（トナーボトル収容装置の構成）
図４は、トナーボトル収容装置１００の斜視図である。
【００３２】
同図に示すように、トナーボトル収容装置１００には、トナーボトル２００を保持するためのトナーボトルホルダ１０１が設けられている。
【００３３】
トナーボトル２００をトナーボトルホルダ１０１に完全に挿入した際にトナーボトル２００の排出口の位置にホッパー室１０２が来るように配置されている。ホッパー室１０２にはトナーボトル２００のキャップ２０３を開閉する開閉機構が設けられていて、トナーボトル２００を挿入することでトナーボトル２００のキャップ２０３を開けることが可能である。
【００３４】
トナーボトル収容装置１００には、装着されたトナーボトル２００からトナーを排出するために、トナーボトル２００を回転させるＤＣブラシモータ（図示せず）を駆動源とした回転手段（不図示）が設けられている。そして、現像装置１０のトナー量に応じてトナーボトル２００を回転させトナーボトル２００に設けた螺旋状凸部２０２に沿うようにしてトナーを排出することが可能となっている。
【００３５】
また、トナーボトル収容装置１００には、トナーボトル２００を覆うトナーボトルホルダ１０１が設けられており、トナーボトルホルダ１０１には、トナーボトル２００の突起部２０４に係合するように螺旋状スリット１０３が設けられている。さらに、トナーボトル収容装置１００には、トナーボトル２００を設置後、トナーボトル２００の後端部を覆うトナーボトルカバー１０４が設けられている。
【００３６】
（トナーボトル装着の動作）
次にトナーボトル２００を挿入する場合の動作について説明する。
【００３７】
図５はトナーボトル挿入時の動作を示す斜視図である。図５（ａ）は、トナーボトル２００の挿入を始めた状態を示しており、図５（ｂ）は、トナーボトル２００の挿入の途中の状態を示しており、図５（ｃ）は、トナーボトル２００の挿入が終了した状態を示している。
【００３８】
図５（ａ）に示すように、まず、トナーボトル２００の突起部２０４を、トナーボトルホルダ１０１の螺旋状スリット１０３に位置を合わせ、矢印Ｅの方向に差し込む。トナーボトル２００の突起部２０４が螺旋状スリット１０３の螺旋形状が始まる位置Ｘに来るようにトナーボトル２００を移動させる。
【００３９】
そして、図５（ｂ）に示すようにトナーボトルカバー１０４を矢印Ｂの方向に動かしトナーボトルカバー１０４を閉める。すると、トナーボトルカバー１０４の押圧部１０５がトナーボトル２００の支持部２０５を押すことによってトナーボトル２００をトナーボトルホルダ１０１の奥へと挿入する。
【００４０】
このとき、トナーボトル２００の突起部２０４がトナーボトルホルダ１０１の螺旋状スリット１０３に案内され、トナーボトル２００は、矢印Ａの方向に回転する。その結果、トナーボトル２００内のトナーはトナーボトル２００の排出口方向へと搬送される。すなわち、支持部２０５による挿入動作に連動してトナーボトル２００は、矢印Ａの方向に回転し、螺旋状凸部２０２によりトナーが搬送される。
【００４１】
図５（ｃ）に示すように、トナーボトルカバー１０４が完全に閉じられると、トナーボトル２００の突起部２０４が螺旋状スリット１０３の螺旋形状の終わりの位置Ｙ（固定位置）まで移動してトナーボトル２００は、トナーボトルホルダ１０１に固定される。
【００４２】
そして、トナーボトル２００の突起部２０４がトナーボトルホルダ１０１の螺旋状スリット１０３から完全に抜け、トナーボトル２００の先端のキャップ２０３が開くことによって、トナーがホッパー室１０２に送られることが可能となる。
【００４３】
このようにしてトナーボトル２００が設置されると、トナーボトル２００を回転させるための駆動が伝えられ、ホッパー室１０２に一定量のトナーが送られるまで回転が続く。ホッパー室１０２には、透磁率センサ（図示せず）が設けられており、トナーが所定量、溜まると検知し、トナーボトル２００の回転を止める。
【００４４】
（トナーボトル抜去時の動作）
次に、トナーボトル２００の抜去動作について説明する。
【００４５】
図６はトナーボトル２００の抜去動作を示す斜視図である。図６（ａ）は、抜去の始めの状態を示す図であり、図６（ｂ）は、抜去の途中の状態を示す図である。
【００４６】
図６（ａ）に示すように、トナーボトル２００の抜去時は、トナーボトル２００を回転させる駆動手段によりトナーボトル２００の位相はトナーボトル２００の突起部２０４がトナーボトルホルダ１０１の螺旋状スリット１０３に合致するように制御される。そして、トナーボトルカバー１０４を矢印Ｄの方向に開ける。
【００４７】
次に、トナーボトル２００の支持部２０５を持ち、図６（ｂ）に示すようにトナーボトル２００を矢印Ｆに示す抜去方向に引き抜くことでトナーボトル２００は抜去される。
【００４８】
以上説明したように、トナーボトル２００を複写機１の装置本体に装着する動作に連動して螺旋状凸部２０２によりトナーボトル２００に収容されたトナーが排出口の方向に搬送される。このため、トナーボトル２００が装着された状態では、トナーが排出口の方向に搬送されており、その後、ＤＣブラシモータ等の回転手段により装置本体に短時間で確実にトナー補給をことができる。
【００４９】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の他の実施形態のトナーボトルについて説明する。第１実施形態と同一又は類似の部分には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。また、本実施形態のトナーボトルは、第１実施形態の図１に示す複写機１に用いられるもので、図４に示すトナーボトルホルダ１０１に挿入するようになっている。すなわち、本実施形態のトナーボトルは、第１実施形態のトナーボトル２００のかわりに用いられるものである。
【００５０】
図７は、本実施形態のトナーボトル３００の構成を示す図である。図７（ａ）は斜視図、図７（ｂ）は断面図である。
【００５１】
これらの図に示すように、トナーボトル３００のトナー収容部３０１の内部には螺旋形状を有する軸部材３０２が設けられている。軸部材３０２は、トナー収容部３０１に回転可能に支持され、軸部材３０２が矢印Ａの方向に回転することにより、トナーを矢印Ｃの方向に搬送することが可能である。
【００５２】
また、トナーボトル３００の先端にはキャップ３０３が設けられており、トナーボトル収容装置１００に装着された際にキャップ３０３を開閉することでトナーの排出が可能である。そして、トナーボトル３００の先端側には突起部３０４を設けた軸保持部材３０６がトナー収容部３０１に回転可能に保持されている。なお、トナーボトル３００の後端部にはトナーボトル３００を押しこむための支持部３０５（受圧部）が設けられている。
【００５３】
（トナーボトルの挿入動作）
トナーボトル挿入時の動作について説明する。
【００５４】
図８はトナーボトルの挿入動作を示す斜視図である。図８（ａ）は、トナーボトル３００の挿入を始めた状態を示しており、図８（ｂ）は、トナーボトル３００の挿入の途中の状態を示しており、図８（ｃ）は、トナーボトル３００の挿入が終了した状態を示している。
【００５５】
図８（ａ）に示すように、まず、トナーボトル３００の突起部３０４を、トナーボトルホルダ１０１の螺旋状スリット１０３に位置を合わせ矢印Ｅの方向に差し込む。トナーボトル３００の突起部３０４が螺旋状スリット１０３の螺旋形状が始まる位置Ｘに来るようにトナーボトル３００を移動させる。
【００５６】
そして、図８（ｂ）に示すように、トナーボトルカバー１０４を矢印Ｂの方向に動かしトナーボトルカバー１０４を閉める。すると、トナーボトルカバー１０４の押圧部１０５がトナーボトル３００の支持部３０５を押すことによってトナーボトル３００を奥へと挿入する。
【００５７】
このとき、トナーボトル３００の突起部３０４がトナーボトルホルダ１０１の螺旋状スリット１０３に案内され、軸保持部材３０６及び軸部材３０２は矢印Ａの方向に回転する。この時、トナー収容部３０１は回転しないように収容部保持部材（図示せず）によって固定される。その結果、トナーボトル３００内のトナーはトナーボトル３００の排出口方向へと搬送される。
【００５８】
図８（ｃ）に示すように、トナーボトルカバー１０４は完全に閉じられると、トナーボトル３００の突起部３０４が螺旋状スリット１０３の螺旋形状の終わりの位置Ｙまで移動する。そして、トナーボトル３００の突起部３０４がトナーボトルホルダ１０１の螺旋状スリット１０３から完全に抜け、トナーボトル３００の先端のキャップ３０３が開くことによって、トナーがホッパー室１０２に送られることが可能となる。
【００５９】
このようにしてトナーボトル３００が設置されると、軸部材３０２を回転させるための駆動が伝えられ、ホッパー室１０２に一定量のトナーが送られるまで回転が続く。ホッパー室１０２には、透磁率センサ（図示せず）が設置され、トナーが所定量、溜まると検知し、トナーボトル２００の回転を止める。
【００６０】
（トナーボトル抜去時の動作）
次に、トナーボトル３００の抜去動作について説明する。
【００６１】
図９は、トナーボトル３００の抜去動作を示す斜視図である。図９（ａ）は、抜去の初めの状態を示す図であり、図９（ｂ）は、抜去の途中の状態を示す図である。
【００６２】
トナーボトル３００の抜去時は、軸部材３０２を回転させる駆動手段（不図示）によりトナーボトル３００の位相はトナーボトル３００の突起部３０４がトナーボトルホルダ１０１の螺旋状スリット１０３に合致するように制御される。そして、トナーボトルカバー１０４を矢印Ｄの方向に開ける。
【００６３】
次に、トナーボトル３００の支持部３０５を持ち、図９（ｂ）に示すようにトナーボトル３００を矢印Ｆに示す方向に引き抜くことでトナーボトル３００は抜去される。
【００６４】
以上説明したように、トナーボトル３００を複写機１の装置本体に装着する動作に連動して軸部材３０２によりトナーボトル３００に収容されたトナーが排出口の方向に搬送される。このため、トナーボトル３００が装着された状態では、トナーが排出口の方向に搬送されており、その後、ＤＣブラシモータ等の回転手段により装置本体に短時間で確実にトナー補給をことができる。
【符号の説明】
【００６５】
１…複写機
１００…トナーボトル収容装置
１０１…トナーボトルホルダ
１０２…ホッパー室
１０３…スリット
１０４…トナーボトルカバー
２００…トナーボトル
２０１…トナー収容部
２０２…螺旋状凸部
２０３…キャップ
２０４…突起部
２０５…支持部
３００…トナーボトル
３０１…トナー収容部
３０２…軸部材
３０３…キャップ
３０４…突起部
３０５…支持部
３０６…軸保持部材
【図１】
2015141273.tif 000003
【図２】
2015141273.tif 000004
【図３】
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【図４】
2015141273.tif 000006
【図５】
2015141273.tif 000007
【図６】
2015141273.tif 000008
【図７】
2015141273.tif 000009
【図８】
2015141273.tif 000010
【図９】
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