(57)【要約】【課題】現像剤の温度の上昇に伴う現像剤劣化を防止するとともに装置全体が大型化するのを防止することができる。【解決手段】感光体ドラム２１に現像剤を供給するための現像装置２２であって、現像剤収納部２２０と、容器本体２２５と、現像ローラ２２６と、冷却部材２２３とを備えている。現像剤収納部２２０は現像剤を収納可能な部分である。容器本体２２５は内部に現像剤収納部２２０を有している。現像ローラ２２６は、容器本体２２５に感光体ドラム２１に対向するように保持され、現像剤収納部２２０の現像剤を感光体ドラム２１に供給可能である。冷却部材２２３は、容器本体２２５内部に配置され、現像剤収納部２２０内に収納される現像剤に接触可能であり現像剤収納部２２０に設けられる接触部２２３ｃと、接触部２２３ｃに接続され接触部２２３ｃの温度を下げるため冷却部２２３ａとを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像担持体に現像剤を供給するための現像装置であって、
現像剤を収納可能な現像剤収納部と、
前記現像剤収納部を内部に有する容器本体と、
前記容器本体に前記静電潜像担持体に対向するように保持され、前記現像剤収納部の現像剤を前記静電潜像担持体に供給可能な現像ローラと、
前記現像剤収納部に配置され、現像剤を攪拌する複数の攪拌スクリューと、
前記容器本体の内部に配置され、前記複数の攪拌スクリューの間を仕切り現像剤に接触可能な接触部と、前記接触部に接続され前記接触部の温度を下げるための冷却部と、を有する冷却部材と、
を備えた現像装置。
【請求項２】
前記容器本体は、前記冷却部に風を供給するための開口を有し、
長手方向に延在し、前記開口に接続された冷却ダクトをさらに備え、
前記冷却部材は一部が前記冷却ダクト内に配置されている、
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記冷却部材は板状の部材であって、
前記冷却部は前記開口を通過した風に接触する面積が大きくなるように少なくとも一回折り曲げられている、
請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記冷却部は前記冷却部を冷却するための冷却補助フィンをさらに備えた、請求項１から３のいずれかに記載の現像装置。
【請求項５】
前記現像ローラに現像剤を供給するための現像剤供給ローラと、
前記現像剤供給ローラの現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、
熱伝導可能であり、前記容器本体に前記層厚規制部材を取り付けるための取り付け部材と、をさらに備え、
前記冷却部材は、前記取り付け部材と接続されている、
請求項１から４のいずれかに記載の現像装置。
【請求項６】
画像情報に基づいて静電潜像が形成される静電潜像担持体と、
前記静電潜像担持体に現像剤を供給可能な請求項２から５のいずれかに記載の現像装置と、
前記現像装置の開口に風を送り込む送風部と、
前記送風部の風を吸引する吸引部と、
を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置及び画像形成装置、特に、静電潜像担持体に現像剤を供給するための現像装置及びその現像装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、画像情報に基づいて現像剤画像を形成可能な画像形成部と、表面に画像を転写可能な用紙を収納する用紙収納部と、用紙収納部の用紙を搬送する用紙搬送部と、画像が表面に形成された用紙を装置の外に排出する排出部と、を備えている。この画像形成装置では、用紙収納部に収納される用紙が用紙搬送部によって画像形成部に搬送されるとともに画像形成部で画像情報に基づいて画像が形成される。用紙搬送部によって搬送された用紙に画像形成部で形成された画像が転写され、表面に画像が転写された用紙が排出部から排出される。
【０００３】
そして、画像形成部は、画像情報に基づいて形成された静電潜像を担持可能な静電潜像担持体と、静電潜像担持体に担持される静電潜像に現像剤を供給するための現像装置と、を有している。そして、現像装置は、現像剤を内部に収納可能な現像剤収納部と、静電潜像担持体に対向するように配置された現像ローラと、現像剤収納部が内部に配置され、現像ローラを保持する容器本体とを備えている。この現像装置では、画像形成時に現像剤収納部の現像剤が現像ローラによって静電潜像担持体に供給される。
【０００４】
ここで、画像形成動作が繰り返されると、現像剤収納部の温度が上昇し、現像剤が劣化する可能性がある。このような問題点を解決するために、現像装置の外部にヒートシンクと、一部がヒートシンクに接触し現像装置内の現像剤収納部まで延びるように形成された冷却板とを備えた画像形成装置がある（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−３５７９５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の画像形成装置では、現像装置の外部にヒートシンクを配置する必要が有るために画像形成装置全体が大型になってしまう。
【０００６】
本発明の課題は、現像剤の温度の上昇に伴う現像剤劣化を防止するとともに装置全体が大型化するのを防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る現像装置は、静電潜像担持体に現像剤を供給するための現像装置であって、現像剤収納部と、容器本体と、現像ローラと、複数の攪拌スクリューと、冷却部材とを備えている。現像剤収納部は現像剤を収納可能な部分である。現像剤収納部を内部に有している。現像ローラは、容器本体に静電潜像担持体に対向するように保持され、現像剤収納部の現像剤を静電潜像担持体に供給可能な部材である。攪拌スクリューは、現像剤収納部に配置され、現像剤を攪拌する。冷却部材は、複数の攪拌スクリューの間を仕切り現像剤に接触可能な接触部と、接触部に接続され接触部の温度を下げるための冷却部とを有する。
【０００８】
この現像装置では、現像剤収納部の現像剤が現像ローラによって静電潜像担持体に担持される静電潜像に供給される。ここで冷却部が冷却されることで接触部の温度が下げられる。接触部の温度が下げられると接触部に接触する現像剤の温度が低下させられる。
【０００９】
ここでは、接触部によって現像剤の温度が下げられるために、現像剤が劣化するのを防止できる。また、ヒートシンク等を容器本体の外部に設ける必要がないために装置全体が大型化するのを防止できる。
【００１０】
請求項２に係る現像装置は、請求項１に記載の現像装置であって、容器本体は、冷却部に風を供給するための開口を有し、長手方向に延在し、開口に接続された冷却ダクトをさらに備え、冷却部材は一部が冷却ダクト内に配置されている。
【００１１】
ここでは、冷却部材の一部が冷却ダクトで冷却されることで現像剤の温度を下げやすくなる。なお、開口に向かって送風することで意図的に冷却部材の一部を冷却することもできる。
【００１２】
請求項３に係る現像装置は、請求項１または２に記載の現像装置であって、冷却部材は板状の部材であって、冷却部は開口を通過した風に接触する面積が大きくなるように少なくとも一回折り曲げられている。
【００１３】
ここでは、開口を通過した風に接触する面積が広くなるために冷却部の冷却効率が良くなる。このために、現像剤の温度を下げやすくなり、現像剤の温度上昇による劣化を防止しやすくなる。
【００１４】
請求項４に係る現像装置は、請求項１から３のいずれかに記載の現像装置であって、冷却部は冷却部を冷却するための冷却補助フィンをさらに備えている。
【００１５】
ここでは、冷却補助フィンによって冷却部の冷却を補助するためにさらに冷却効率が良くなる。
【００１６】
請求項５に係る現像装置は、請求項１から４のいずれかに記載の現像装置であって、現像ローラに現像剤を供給するための現像剤供給ローラと、現像剤供給ローラの現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、熱伝導可能であり、容器本体に層厚規制部材を取り付けるための取り付け部材とをさらに備えている。冷却部材は、取り付け部材と接続されている。
【００１７】
ここでは、層厚規制部材が取り付け部材を介して冷却部材によって冷却される。
【００１８】
請求項６に係る画像形成装置は、画像情報に基づいて静電潜像が形成される静電潜像担持体と、静電潜像担持体に現像剤を供給可能な請求項１から５のいずれかに記載の現像装置と、現像装置の開口に風を送り込む送風部と、送風部の風を吸引する吸引部とを備えている。
【００１９】
ここでは、送風部と吸引部とによって効率よく冷却部に風を送ることができ、冷却部の冷却効率が良くなる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明では、現像剤の温度の上昇に伴う現像剤劣化を防止するとともに装置全体が大型化するのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
１．構成
図１に本発明の一実施形態に係る画像形成装置であるカラープリンタ１を示す。なお、この図１は各構成要素の配置を示すための模式図であり、各部の詳細は省略して示している。なお、図１の矢印Ａは中間転写ベルト８１の循環方向を示している。
【００２２】
このカラープリンタ１は、図示しないコンピュータなどに接続されており、外部のコンピュータなどから送信されてくる画像情報に基づいてカラー画像を用紙に印刷可能な装置である。
【００２３】
このカラープリンタ１は、画像情報に基づいて画像を形成する画像形成部２と、用紙を搬送する用紙搬送部３と、画像形成部２で形成された画像を用紙に定着する定着部４と、用紙をカラープリンタ１の上部に排出する排出部５と、用紙を収容する給紙部６と、用紙に画像を転写する転写装置８と、外枠９とを有している。
【００２４】
画像形成部２は、それぞれ異なる色のトナー画像を形成するための４つのトナー画像形成部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを有している。４つのトナー画像形成部２ａ〜２ｄは横方向に１列に並べて配置されており、図１に示すように、それぞれ、感光体ドラム２１と、現像装置２２と、帯電装置２４と、露光装置２５と、クリーニング装置２６と、１次転写ローラ８７と、中間転写ベルト８１と、トナーコンテナ２７とを有している。ここで、トナー画像形成部２ａはブラックの画像を形成する部分であって、トナー画像形成部２ｂはイエローの画像を形成する部分であり、トナー画像形成部２ｃはシアンの画像を形成する部分であり、トナー画像形成部２ｄはマゼンタの画像を形成する部分である。なお、現像装置２２の構成については後に詳述する。
【００２５】
感光体ドラム２１は、画像情報に基づいて形成された静電潜像を担持可能な部材である。各感光体ドラム２１の回転軸は図１の紙面に直交する方向に延びている。
【００２６】
帯電装置２４は、感光体ドラム２１の表面を帯電させるための装置であって、感光体ドラム２１の上方に感光体ドラム２１に隣接して配置されている。
【００２７】
露光装置２５は、画像情報に基づいて感光体ドラム２１に光を照射する部分であって、レーザ光を照射可能な装置である。露光装置２５は、感光体ドラム２１の上方でかつ帯電装置２４と現像装置２２の間にレーザ光を照射可能な位置に配置されている。具体的には現像装置２２及びトナーコンテナ２７の上方に配置されている。
【００２８】
クリーニング装置２６は、感光体ドラム２１に転写されずに残留したトナーをクリーニングするための装置であって、クリーニングローラ２６１と、クリーニングブレード２６２とを備えている。また、クリーニング装置２６は、感光体ドラム２１の側方に感光体ドラム２１に近接して配置されている。クリーニングローラ２６１は、感光体ドラム２１の表面の転写残トナーを装置の内部に除去する部材であって、感光体ドラム２１の回転軸と平行に配置されている。クリーニングブレード２６２は感光体ドラム２１に近接している。このクリーニングブレード２６２は、クリーニングローラ２６１によって除去されなかった残留トナーを感光体ドラム２１から掻き取り、クリーニング装置２６の内部に回収するための部材である。
【００２９】
１次転写ローラ８７は、中間転写ベルト８１を感光体ドラム２１に接触させるように支持するための部材であって、感光体ドラム２１に対向するように配置されている。
【００３０】
中間転写ベルト８１は、環状のベルトであって、表面に画像を担持可能である。そして、中間転写ベルト８１は、各感光体ドラム２１から画像が重なり合うように転写され、表面にカラー画像が形成される。
【００３１】
トナーコンテナ２７は、現像装置２２に供給可能なトナーを収納する部材であって、５つ並べて配置されている。具体的には、図１の左側からマゼンタ、シアン、イエロー、ブラック、ブラックのトナーが収納されている。現像装置２２内のトナーが減少するとトナーコンテナ２７から現像装置２２にトナーが供給される。また、トナーコンテナは、内部にトナーを攪拌するための２つの攪拌部材２７１が配置されている。ここで、ブラックのトナーを収納しているトナーコンテナ２７が図１の一点鎖線で示すように２つ現像装置２２に接続されている。ブラックのトナーを収納するトナーコンテナ２７を２つ配置したのは、ブラックのトナーは単色画像形成動作及びカラー画像形成動作の両方に用いられ、消費量が最も多いためである。
【００３２】
用紙搬送部３は、給紙部６の用紙を画像形成部２、定着部４、排出部５の順に搬送する部分であって、搬送ベルト３１を有している。
【００３３】
定着部４は、画像形成部２で用紙に形成された画像を定着する部分であって、加圧ローラ４１と加熱ローラ４２とを有している。
【００３４】
排出部５は、表面に画像が定着した用紙をカラープリンタ１の外部に排出するための部分であって、側部に設けられている。
【００３５】
給紙部６は、様々な種類の用紙を収容可能な複数の給紙カセット７を有している。また、給紙部６はこのカラープリンタ１の下部に配置されている。
【００３６】
転写装置８は、各感光体ドラム２１上に形成された画像を用紙に転写するための装置であって、各感光体ドラム２１の下側に配置されている。また、転写装置８は、駆動ローラ８２と、第１テンションローラ８３と、第２テンションローラ８４と、第２転写ローラ８５と、ベルトクリーニング装置８６とを有している。駆動ローラ８２は、中間転写ベルト８１を循環させるためのローラであって、図示しないモータによって回転させられる。第１テンションローラ８３は、中間転写ベルト８１に張力を付与するための部材であって、駆動ローラ８２に対向するように配置されている。第２テンションローラ８４は、中間転写ベルト８１を用紙に接触させるためのローラであって、内側から中間転写ベルト８１を支持している。第２転写ローラ８５は、第２テンションローラ８４とともに用紙に中間転写ベルト８１上の画像を転写するための部材であって、第２テンションローラ８４に対向する位置に配置されている。ベルトクリーニング装置８６は、中間転写ベルト８１の表面に残留した現像剤をクリーニングするための装置である。
【００３７】
外枠９は、内部に、画像形成部２や定着部４、転写装置８等を配置可能な部材である。
【００３８】
２．現像装置
次に画像形成部２の現像装置２２について詳細に説明する。
【００３９】
現像装置２２は、感光体ドラム２１に担持された静電潜像にトナーを供給するための装置であって、感光体ドラム２１に近接するように配置されている。また現像装置２２は、現像剤収納部２２０と、冷却ダクト２３０と、第１攪拌スクリュー２２１と、第２攪拌スクリュー２２２と、冷却部材２２３と、冷却補助フィン２２４と、容器本体２２５と、現像ローラ２２６と、マグローラ２２７と、層厚規制ブレード２２８と、トナー回収ローラ２２９とを備えている。
【００４０】
現像剤収納部２２０は、現像剤を収納するための部分であって、現像装置２２の内部に配置されている。
【００４１】
冷却ダクト２３０は、冷却部材２２３を冷却するための部分であって、現像剤収納部２２０の上側に配置されている。また、冷却ダクト２３０は、容器本体２２５内部に現像ローラ２２６の軸方向に沿って配置されており、後述する排出用開口と送風用開口２２５ａとの間に設けられている。
【００４２】
第１攪拌スクリュー２２１は、現像剤収納部２２０の現像剤を攪拌するための部材であって、現像剤収納部２２０に配置されている。また第１攪拌スクリュー２２１は、感光体ドラム２１の回転軸と平行に設けられた回転軸を中心に回転可能であり、回転軸と、回転軸の周りに設けられた攪拌羽根とを有している。なお、第１攪拌スクリュー２２１は図２において反時計回りに回転可能である。
【００４３】
第２攪拌スクリュー２２２は、現像剤収納部２２０の現像剤を攪拌するための部材であって、現像剤収納部２２０に配置されている。また第２攪拌スクリュー２２２は、第１攪拌スクリュー２２１の回転軸と平行に設けられた回転軸を中心に回転可能であり、第１攪拌スクリュー２２１と同様に、回転軸と、回転軸の周りに設けられた攪拌羽根とを有している。なお、第２スクリューは図２において時計回りに回転可能である。ここで、第１攪拌スクリュー２２１と第２攪拌スクリュー２２２とによって第１攪拌スクリュー２２１と第２攪拌スクリュー２２２との間に現像剤が集まりやすくなっている。
【００４４】
冷却部材２２３は、現像剤収納部２２０の現像剤の温度を下げるための部材であって、熱伝導可能な部材である。また冷却部材２２３は、接触部２２３ａと、接続部２２３ｂと、冷却部２２３ｃとを有している。接触部２２３ａは、現像剤に接触する部分であって、第１攪拌スクリュー２２１と第２攪拌スクリュー２２２との間に配置されている。また接触部２２３ａは、第１攪拌スクリュー２２１が配置されている側のスペースと第２攪拌スクリュー２２２が配置されている側のスペースとを仕切る部分であって、第１攪拌スクリュー２２１及び第２攪拌スクリュー２２２の延びる方向に沿って延びるように設けられている板状の部分である。また、接触部２２３ａは、現像剤に接触可能である。接続部２２３ｂは、接触部２２３ａと冷却部２２３ｃとの間に設けられた部分であって、板状の部分である。また、接続部２２３ｂは、接触部２２３ａの上方に設けられた部分である。冷却部２２３ｃは、接触部２２３ａの温度を下げるための部分であって、後述する送風用開口２２５ａ及び排出用開口（図示せず）にほぼ全体が露出するように冷却ダクト２３０の内部に配置されている。また冷却部２２３ｃは、略「コ」（又は略「Ｃ」字状）の字状に形成されており、送風用開口２２５ａから入ってくる風に接触する面積が大きくなるように、２度折り曲げられている。さらに冷却部２２３ｃは接触部２２３ａの上側に配置されている。
【００４５】
冷却補助フィン２２４は、冷却部材２２３の冷却部２２３ｃに取り付けられた部分であって、略「コ」（又は略「Ｃ」字状）に形成された部分である。
【００４６】
容器本体２２５は、現像剤収納部２２０や冷却部材２２３、第１及び第２攪拌スクリュー２２１，２２２を内部に配置している部材であって、送風用開口２２５ａ及び図示しない排出用開口が形成されている。この送風用開口２２５ａは、冷却部材２２３の冷却部２２３ｃの温度を下げるために冷却部２２３ｃを露出させる。また、排出用開口は、送風用開口２２５ａから進入した風を排出するための開口であって、送風用開口２２５ａに対向するように設けられている。ここで、送風用開口２２５ａの近傍には送風用開口２２５ａに向けて風を挿入する送風装置５１がそれぞれの現像装置２２に対応して設けられており、排出用開口には風が通過可能な風通過通路５３が取り付けられ、この風通過通路５３を介して吸引装置５２が配置されている。
【００４７】
現像ローラ２２６は、現像剤収納部２２０の現像剤を感光体ドラム２１の静電潜像に供給するための部材であって、感光体ドラム２１に対向するように容器本体２２５に回動自在に保持されている。
【００４８】
マグローラ２２７は、現像剤収容部２２０の現像剤を現像ローラ２２６に供給するための部材であって、現像ローラ２２６に近接ずるように配置されている。また、マグローラ２２７は、内部に複数の磁石を有しており、回転に伴って現像剤を現像ローラ２２６に供給する。
【００４９】
層厚規制ブレード２２８は、マグローラ２２７上の現像剤の層の厚さを規制するための部材であって、先端がマグローラ２２７の表面から所定距離離れた位置に位置するように配置されている。また層厚規制ブレード２２８は、現像ローラ２２６の延びる方向と同じ方向に延びる板状の部材であって、規制ブレード支持部材２２８ａに取り付けられている。この規制ブレード支持部材２２８ａは、層厚規制ブレード２２８を支持するとともに、冷却部２２３ｃの一部を支持する部材である。規制ブレード支持部材２２８ａは、一部が容器本体２２５に固定されており、容器本体２２５に固定されている部分から略垂直に延びるように冷却部２２３ｃを支持する部分２２８ｂ及び層厚規制ブレード２２８を支持する部分２２８ｃが突出している。
【００５０】
なお、現像ローラ２２６及びマグローラ２２７には図示しない電圧印加装置が接続されており、この電圧印加装置から現像ローラ２２６及びマグローラ２２７に直流バイアス及び交流バイアスが重畳して印加される。
【００５１】
トナー回収ローラ２２９は、感光体ドラム２１に供給されずに現像ローラ２２６に残留したトナーを回収するためのローラであって、マグローラ２２７の下方に配置されている。またトナー回収ローラ２２９は、マグローラ２２７及び現像ローラ２２６よりも径の小さなローラであって、マグローラ２２７と同じ方向に回転している。
【００５２】
３．動作
外部に接続されたコンピュータなどから画像情報が送られると、感光体ドラム２１の表面が帯電させられ、画像情報に基づいて露光装置２５から光が照射され静電潜像が感光体ドラム２１上に形成される。そして、現像装置２２から感光体ドラム２１上の静電潜像に現像剤が供給され、感光体ドラム２１上に現像剤画像が形成される。この現像剤画像は、中間転写ベルト８１にそれぞれ重ね合されながら転写され、中間転写ベルト８１上にカラー画像が形成される。このとき、給紙部から給紙される用紙が用紙搬送部３によって中間転写ベルト８１に接触する部分に搬送され、中間転写ベルト８１に担持されているカラー画像が用紙に転写される。その後、用紙は用紙搬送部３によって定着部４に搬送され、用紙にカラー画像が定着される。定着部４を通過した用紙は排出部５から装置外部に排出される。
【００５３】
ここで、送風装置から現像装置２２の送風用開口２２５ａに向かって風が送られており、送風用開口２２５ａを通過した風によって冷却部２２３ｃ及び冷却補助フィン２２４が冷却される。冷却部２２３ｃ及び冷却補助フィン２２４が冷却されると、冷却部２２３ｃ及び冷却補助フィン２２４の温度が接触部２２３ａに伝達され接触部２２３ａの温度が下げられる。そして、接触部２２３ａに接触している現像剤の温度を低下させる。
【００５４】
ここでは、現像剤の温度の上昇に伴う現像剤劣化を防止することができる。またヒートシンクなどを現像装置２２外に配置する必要がないために装置全体が大型化するのを防止することができる。
【００５５】
４．他の実施形態
（ａ）上記実施形態では、冷却補助フィン２２４を１つだけ冷却部２２３ｃに取り付けたが、本発明はこれに限らずに、２つ又はそれ以上の冷却補助フィンを取り付けても良い。この場合には、送られた風に接触する部分が大きくなるために冷却効率が良くなる。
【００５６】
（ｂ）また上記実施形態では、タンデム式の画像形成装置について説明したが、本発明はこれに限らずに、他の方式、例えば並置固定方式の画像形成装置であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】カラープリンタ１の全体断面図。
【図２】現像装置の断面図。
【図３】現像装置の外観図。
【図４】冷却部及び冷却補助フィンの拡大図。
【図５】送風装置と現像器と吸引装置とを示す図。
【符号の説明】
【００５８】
１  カラープリンタ（画像形成装置）
２１  感光体ドラム（静電潜像担持体）
２２  現像装置
５１  送風装置
５２  吸引装置
２２０  現像剤収納部
２２１  第１攪拌スクリュー
２２２  第２攪拌スクリュー
２２３  冷却部材
２２３ａ  冷却部
２２３ｃ  接触部
２２４  冷却補助フィン
２２５  容器本体
２２５ａ  送風用開口（開口）
２２６  現像ローラ
２２７  マグローラ（現像剤供給ローラ）
２２８  層厚規制ブレード（層厚規制部材）
２２８ａ  規制ブレード支持部材（取り付け部材）
２３０  冷却ダクト
【図１】
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【図２】
2009058695.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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