JP2006064794A - トナーカートリッジ及びこれに使用されるトナー搬送手段 - Google Patents
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Abstract
【課題】 カートリッジケース内のトナーを最大限まで残さず使い切ることができるトナーカートリッジを提供する。
【解決手段】 回転軸42に固定された基縁部88の片端部及び他端部から半径方向に延出するとともに、その先端縁が回転軸42の中心軸線方向に帯状に延在する柔軟な清掃片87を備えている。回転軸42の回転に応じて清掃片87の先端部が底壁の第2の溝部20上を摺擦して、第2の溝部20上に残るトナーを第2の溝部20内に掻き落とす。
【選択図】 図5
【解決手段】 回転軸42に固定された基縁部88の片端部及び他端部から半径方向に延出するとともに、その先端縁が回転軸42の中心軸線方向に帯状に延在する柔軟な清掃片87を備えている。回転軸42の回転に応じて清掃片87の先端部が底壁の第2の溝部20上を摺擦して、第2の溝部20上に残るトナーを第2の溝部20内に掻き落とす。
【選択図】 図5
Description
本発明は、静電式印刷機、複写機及びファクシミリの如き静電式画像形成機において、現像装置にトナーを補給するために使用されるトナーカートリッジ、及びかかるトナーカートリッジに使用されるトナー搬送手段に関する。
周知の如く、静電式画像形成機においては、静電潜像にトナーを施してトナー像に現像する現像装置が配設されている。現像装置は、現像剤(トナーのみから成る一成分現像剤又はトナーとキャリア粒子とから成る二成分現像剤)を収容した現像室を有するハウジングを含んでいる。このハウジングには現像すべき静電潜像に現像剤を適用するための現像剤適用手段が配設されている。更に、ハウジングには、現像の遂行によって消費されるトナーを現像室内に補給するためのトナーカートリッジが着脱自在に装着されている。
特許文献1に記載された従来のトナーカートリッジについて図10及び図11を参照して説明する。カートリッジケース2の底壁8は並列して延びる第1の溝部18と第2の溝部20とを有する。第1の溝部18には片端縁に偏らせて排出開口24が形成されている。第1の溝部18上に存在するトナーを他端縁から片端縁に向かう方向に搬送するための第1のトナー搬送手段30と、第2の溝部20に沿って延在する回転軸42及びこれに固定された柔軟な搬送片44から構成された第2のトナー搬送手段32とが配設されている。搬送片44には、その先端縁から基端縁に向かって他端縁側に傾斜して延びる複数個のスリット60が、回転軸42の中心軸線方向に間隔をおいて形成されている。
このように構成されたトナーカートリッジを現像装置本体の所要位置に装着し、現像装置に配設されている現像剤適用手段(図示せず)を回転せしめるために駆動源が付勢されると、図10及び図11に矢印で示すように、トナーカートリッジにおける第1のトナー搬送手段30が図10において反時計方向に回転せしめられるとともに、第2のトナー搬送手段32が図10において時計方向に回転せしめられる。第1のトナー搬送手段30が図10において反時計方向に回転せしめられると、その螺旋羽根36の搬送作用により第1の溝部18上に存在するトナーが他端縁から片端縁に向かう方向、即ち図11において右から左に向かう方向に搬送される。また、第2のトナー搬送手段32が図10において時計方向に回転せしめられると、搬送片44が第2の溝部20上を摺擦して第2の溝部20上に存在するトナーを第1の溝部18上に向けて搬送する。加えて、搬送片44には先端縁から基端縁に向かって他端縁側に傾斜して延びる複数個のスリット60が形成されている故に、第2の溝部20上を摺擦する際にスリット60間にて搬送片44は、図11に示すように、スリット60に対して垂直な方向を撓み線として撓み、第2の溝部20上に存在するトナーを他端縁から片端縁に向かう方向、即ち図11において右から左に向かう方向にも搬送する。
このトナーカートリッジによると、第1の溝部18及び第2の溝部20の片端部(即ち排出開口24が掲載されている端部)には実質上トナーが存在しないにもかかわらず、第1の溝部18及び第2の溝部20の他端部には相当量のトナーが残留しているという事態の発生が回避又は抑制される。従って、カートリッジケース2内のトナーの枯渇を排出開口24の近傍にて検出するトナー検出器が、カートリッジケース2内に相当量のトナーが存在しているにもかかわらずトナー枯渇を誤検出してしまうことが回避又は抑制される。
特開2002−6610号公報(第0019段落、第2図、第4図)
しかしながら、上記従来のトナーカートリッジでは、搬送片44のスリット60の隙間部分では搬送片44が第2の溝部20上を摺擦することがない。換言すれば、その部分で第2の溝部20上のトナーを掻き出すことができないため、カートリッジケース2内の残留トナーが少なくなってくると、第2の溝部20上には搬送片44の先端縁のスリット60の隙間に対応した幅でトナーが筋状に残る現象が発生する(図11参照)。時間が経つとこのトナーは第2の溝部20上にこびり付き、トナーの対流によっても取れなくなるので、その分のトナーを使い切ることなくロスしてしまうという問題があった。
本発明は、カートリッジケース内のトナーを最大限まで残さず使い切ることができるトナーカートリッジ及びトナー搬送手段を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明は、底壁、該底壁の両側縁から上方に延びる両側壁、前記底壁の両端縁から上方に延びる両端壁、及び上面を閉じる上壁によって規定され、前記底壁は並列して延びる第1の溝部と第2の溝部とを有し、前記第1の溝部には片端縁に偏らせて形成された排出開口が配設されており、前記第2の溝部の横断面形状は下方に突出する弧状であるカートリッジケースと、前記底壁の前記第1の溝部上に存在するトナーを排出開口に搬送するための、前記底壁の前記第1の溝部に沿って延在せしめられた第1のトナー搬送手段と、前記底壁の前記第2の溝部に沿って延在する回転軸、及び該回転軸に固定された基縁部から半径方向に延出するとともに、その先端縁から基端縁に向かって延びる複数個のスリットが、前記回転軸の中心軸線方向に間隔をおいて形成されている柔軟な搬送片から構成され、前記回転軸の回転に応じて前記搬送片の先端部が前記底壁の前記第2の溝部上を摺擦して、前記第2の溝部上に存在するトナーを前記第1の溝部上に向けて搬送する第2のトナー搬送手段と、を具備するトナーカートリッジにおいて、前記回転軸に固定された基縁部の片端部及び他端部から半径方向に延出するとともに、その先端縁が前記回転軸の中心軸線方向に帯状に延在する柔軟な清掃片を備え、前記回転軸の回転に応じて前記清掃片の先端部が前記底壁の前記第2の溝部上を摺擦して、前記第2の溝部上に残るトナーを掻き取ることを特徴とするものである。
そして、前記搬送片と前記清掃片とが合成樹脂製シート又はフィルムから一体形成されていることを特徴とする。
また、回転軸、及び該回転軸に固定された基縁部から半径方向に延出するとともに、その先端縁から基端縁に向かって他端縁側に傾斜して延びる複数個のスリットが、前記回転軸の中心軸線方向に間隔をおいて形成されている柔軟な搬送片から構成されたトナーカートリッジに使用されるトナー搬送手段において、前記回転軸の片端部及び他端部に固定された基縁部から半径方向に延出するとともに、その先端縁が前記回転軸の中心軸線方向に帯状に延在する柔軟な清掃片を備えたことを特徴とする。
そして、前記搬送片と前記清掃片とが合成樹脂製シート又はフィルムから一体形成されていることを特徴とする。
本発明によると、清掃片がその中心軸線方向の全長で第2の溝部上を摺擦して第2の溝部上のトナーが常に掻き取られるため、カートリッジケース内の残留トナー量が少なくなっても、第2の溝上には搬送片の先端縁のスリットの隙間に対応した幅でトナーが筋状に残る現象が回避される。従って、カートリッジケース内のトナーを最大限まで残さず使い切ることができる。
以下、添付図面を参照して、本発明に従って構成されたトナーカートリッジの好適実施形態について、更に詳細に説明する。
図1〜図4を参照して説明すると、本発明に従って構成されたトナーカートリッジはカートリッジケース2を含んでいる。このカートリッジケース2はケース本体4と蓋体6とから構成されている。上面が開口された箱状であるケース本体4は底壁8、両側壁10及び12並びに両端壁14及び16を有する。片側壁10は底壁8の片側縁から略鉛直に上方に延び、他側壁12は底壁8の他側縁から上方に向かって外方に幾分傾斜して延びている。片端壁14は底壁8の片端縁から実質上鉛直に上方に延び、他端壁16は底壁8の他端縁から実質上鉛直に上方に延びている。図2及び図3を参照することによって明確に理解される如く、底壁8は並列して延びる第1の溝部18と第2の溝部20とを有する。第1の溝部18の横断面形状は下方に突出する弧状であり、その曲率半径は比較的小さい。第2の溝部20の横断面形状も下方に突出する弧状であり、その曲率半径は比較的大きい。底壁8の第1の溝部18には、その片端縁(図4において左端縁)に偏らせて、下方に突出せしめられた突出域22が配設されている。この突出域22の横断面形状も下方に突出する弧状であり、非突出域と同心状である。第1の溝部18にその片端縁に偏らせて形成された突出域22には、長方形でよい排出開口24が形成されている。片端壁14には円形開口(図示していない)が形成されていると共に、この円形開口の周縁から外方に突出する円筒状突起26(図3参照)が形成されている。円筒状突起26及び円形開口を通してカートリッジケース2内にトナーが充填され、所要量のトナーが充填された後に円筒状突起26に閉鎖部材28が固着され円形開口が閉鎖される。蓋体6は超音波溶接の如き適宜の手段によってケース本体4に固定され、上面を閉じる上壁29を規定する。
図1、図2及び図4を参照して説明を続けると、カートリッジケース2内には、底壁8の第1の溝部18に沿って延在せしめられている第1のトナー搬送手段30と、底壁8の第2の溝部20に沿って延在せしめられている第2のトナー搬送手段32とが配設されている。第1のトナー搬送手段30は中心軸部34と螺旋羽根36とを有する回転螺旋羽根部材から構成されており、ケース本体4の両端壁14及び16間に回転自在に装着されている。中心軸部34の一端部には非螺旋部38が形成されている。中心軸部34の一端は端壁16を貫通して突出せしめられており、突出端部には入力歯車40が固定されている。第2のトナー搬送手段32は回転軸42とこの回転軸42に固定された搬送片44とから構成されており、回転軸42はケース本体4の両端壁14及び16間に回転自在に装着されている。回転軸42の一端は端壁16を貫通して突出せしめられており、突出端部には入力歯車46が固定されている。この入力歯車46は上記入力歯車40に噛み合わされている。
上記第2のトナー搬送手段32について更に詳述すると、図2及び図4に示すように、回転軸42の主部は略矩形状の横断面形状を有する。回転軸42の片面には片側縁及び両端縁を連続して延びる突条47が形成され、かかる突条47内には実質上平坦な取付面48が規定されている。一方、柔軟な板状片から形成することができる搬送片44は、図5(a)に示すように、回転軸42の取付面48上に位置せしめられる基縁部50と、この基縁部50から半径方向に延出する主部52とを有する。搬送片44を形成する好適材料としては、例えばポリエチエレンテレフタレート製シート又はフィルムや合成樹脂製シート又はフィルムを挙げることができる。搬送片44の基縁部50には回転軸42の中心軸線方向に間隔をおいて4個の孔49が形成されており、かかる孔49を通して締結部材51(図4参照)を回転軸42の取付面48に固定することによって、搬送片44の基縁部50が回転軸42の取付面48に固定される。搬送片44の主部52の片端縁54は回転軸42の中心軸線に対して実質上垂直に延びている。主部52の他端縁56には、その半径方向中間部から外方に突出する矩形状の突出部58が形成されており、基縁部50から突出部58までの領域においては他端縁56は回転軸42の中心軸線に対して実質上垂直に延び、突出部58から先端縁までの領域においては先端縁に向かって片端縁54側に傾斜して、換言すれば先端縁から基端縁に向かって他端縁56側に傾斜して延びている。図4に図示するとおり、搬送片44の他端縁56に形成されている突出部58は、第1のトナー搬送手段30を構成する回転螺旋羽根部材の端部に形成されている非螺旋部38に対応せしめられている。
また、搬送片44には、その先端縁から基端縁に向かってその他端縁56側に傾斜して延びる複数個のスリット60が回転軸42の中心軸線方向に適宜の間隔をおいて形成されている。図示の実施形態においては、傾斜して延びる4個のスリット60が形成されており、スリット60の各々は先端縁から基縁部50近傍まで延びている。回転軸42の中心軸線に対するスリット60の各々の傾斜角度αは50乃至70度程度でよい。搬送片44の他端縁56の先端側における傾斜角度αも同様に50乃至70度程度でよい。図示の実施形態においては、傾斜して延びる4個のスリット60に加えて、回転軸42の中心軸線に対して実質上垂直に延びる1個のスリット62が片端縁54に隣接せしめて形成されている。
また、突条47には、回転軸42の中心軸線方向に沿って長孔(図示せず)が設けられている。一方、柔軟な板状片から形成することができる清掃片87は、図5(b)に示すように、回転軸42の取付面48上に位置せしめられる基縁部88と、この基縁部88の片端部及び他端部から半径方向に延出する支持部89と、該支持部89によって支持され前記回転軸42の中心軸線方向に帯状に延在する主部90とを有する。基縁部88と主部90との間には、窓状の間隙91が設けられる。換言すれば、主部90は、基縁部88から回転軸42の半径方向に所定の距離を隔てた位置に形成されている。清掃片87を形成する好適材料としては、例えばポリエチエレンテレフタレート製シート又はフィルムや合成樹脂製シート又はフィルムを挙げることができる。清掃片87の基縁部88には回転軸42の中心軸線方向に間隔をおいて4個の孔92が形成されており、突条47に設けられた上記長孔に清掃片87を通すとともに、かかる孔92を通して締結部材51(図4参照)を回転軸42の取付面48に固定することによって、清掃片87の基縁部88が回転軸42の取付面48に固定される。このとき、清掃片87と搬送片44は、図7に示すように、それぞれの基縁部50,88が取付面48上で互いに重なるとともに、それぞれの主部52,90が回転軸42の半径方向で互いに180度逆向きとなる配置で取付けられる。
なお、図8に示すように、図7に示すものと同じ形状で、搬送片及び清掃片をポリエチエレンテレフタレート製シート又はフィルムや合成樹脂製シート又はフィルムにより搬送清掃片93として一体に形成することもできる。このようにすると、材料コストを低減することができるとともに、取付けの手間が省略され第2のトナー搬送手段32の製造工程が簡略化される。
また、図9に示すように、搬送片の主部52と清掃片の主部90とが回転軸42の半径方向で同じ側に位置する配置で、搬送片及び清掃片を搬送清掃片93として一体形成することもできる。すなわち、搬送片の主部52において、スリット62と片端縁54との間に、スリット62と同様に回転軸42の中心軸線に対して垂直に延びるスリット63を1つ追加して設けることにより、清掃片の片端側の支持部89を形成し、搬送片の突出部58から実質上垂直に延びて清掃片の他端側の支持部89を形成するとともに、該支持部89によって支持され前記回転軸42の中心軸線方向に帯状に延在する主部90を形成している。間隙91は、搬送片の主部52の先端縁と清掃片の主部90の後端縁との間に位置し、上記図8の場合よりも狭くなっているが、間隙91はすべてのスリット60,62,63と繋がっているため、シート又はフィルムを型で1回打ち抜くだけでスリット60,62,63及び間隙91を同時に設けることができる。このようにすると、搬送清掃片93をコンパクトにすることができ、また図7や図8のように清掃片と搬送片とが背中合わせとなる実施例では突条47に清掃片を差し込むための長孔が必要であるが、本形状ではそのような長孔が不要となり、第2のトナー搬送手段32の製造コストを削減できる。
図2及び図4と共に図6を参照して説明を続けると、カートリッジケース2内にはカートリッジシャッタ64が配設されている。図6に明確に図示する如く、カートリッジシャッタ64はシャッタ部材66と連結部材68とから構成されている。シャッタ部材66は円筒形状である両端部70及び72を有する。片端部70には略三角形状の突出部を有する2個のフランジ74が形成されている。シャッタ部材66の主部76は横断面形状が略200度の角度範囲に渡る弧状である。シャッタ部材66の主部76には、長方形でよい通過開口78が形成されている。この通過開口78の大きさはケース本体4に形成されている上記排出開口24と実質上同一でよい。シャッタ部材66の主部76の外周面には、通過開口78に沿って延びる長方形状でよいシール部材80(図2参照)が貼着されている。スポンジの如き柔軟な材料から形成することができるシール部材80の寸法は、上記排出開口24よりも幾分大きいのが好都合である。連結部材68の一端部は比較的小径にせしめられており、その外周面には複数個の係止片82が形成されている。連結部材68の他端部には直径状に延びる係止溝84が形成されている。図4を参照することによって理解される如く、シャッタ部材66は底壁8の第1の溝部18における突出域22に配置され、上記第1のトナー搬送手段30はシャッタ部材66の両端部を貫通して延びる。連結部材68は、その一端部がケース本体4の片端壁14に形成されている貫通穴を通してシャッタ部材66の片端部70内に進入せしめられる。シャッタ部材66の片端部70内には、連結部材68の係止片82に対応した係止片(図示していない)が形成されており、シャッタ部材66の片端部70内に連結部材68の一端部が挿入されると、連結部材68の係止片82とシャッタ部材66の係止片とが弾性的に変形せしめられて相互に連結せしめられ、かくしてシャッタ部材66に連結部材68が固定される。連結部材68の他端部、即ち係止溝84が形成されている端部は、ケース本体4の片端壁14から外方に突出する。
図3に明確に図示する如く、ケース本体4の片側壁10には幅方向に間隔をおいて一対の被ロック手段86が配設されている。被ロック手段86の各々はフック形状でよい。
そして、現像装置本体の所要位置に上述したトナーカートリッジを装着すると、現像装置本体に配設されているロック手段(図示していない)がカートリッジケース2に配設されている被ロック手段86に係合し、これによってトナーカートリッジが装着位置にロックされる。また、現像装置本体に配設されている操作レバー(図示していない)に連結されている部材が、トナーカートリッジにおけるカートリッジシャッタ64の連結部材68の係止溝84に係合せしめられる。しかる後に、操作レバーが所要とおりに操作されると、カートリッジシャッタ64はシャッタ部材66に形成されている通過開口78がケース本体4に形成されている排出開口24に整合する角度位置に回転せしめられる。従って、排出開口24及び通過開口78を通してカートリッジケース2内からトナーが排出され、現像装置本体に供給される。現像装置本体には、カートリッジケース2の底壁8における第2の溝部20の所定部位、例えば排出開口24に隣接した部位、にトナーが存在するか否かを検出するトナー検出器(図示していない)も配設されている。かかるトナー検出器は当業者には周知の磁気検出型のものでよい。
更に、現像装置本体の所要位置にトナーカートリッジが装着されると、現像装置本体に配設されている連動歯車(図示していない)がトナーカートリッジの入力歯車46に噛み合わされ、第2のトナー搬送手段32が入力歯車46及び連動歯車を介して駆動源(図示していない)に連結せしめられると共に、第1のトナー搬送手段30が入力歯車40、入力歯車46及び連動歯車を介して駆動源に連結される。従って、現像装置に配設されている現像剤適用手段(図示していない)を回転せしめるために駆動源が付勢されると、図2及び図4に矢印で示す如く、トナーカートリッジにおける第1のトナー搬送手段30が図2において反時計方向に回転せしめられると共に、第2のトナー搬送手段32が図2において時計方向に回転せしめられる。第1のトナー搬送手段30が図2において反時計方向に回転せしめられると、その螺旋羽根36の搬送作用により第1の溝部18上に存在するトナーが他端縁から片端縁に向かう方向、即ち図4において右から左に向かう方向、に搬送される。また、第2のトナー搬送手段32が図2において時計方向に回転せしめられると、搬送片44が第2の溝部20上を摺擦して第2の溝部20上に存在するトナーを第1の溝部18上に向けて搬送する。加えて、搬送片44には先端縁から基端縁に向かって他端縁側に傾斜して延びる複数個のスリット60が形成されている故に、第2の溝部20上を摺擦する際にスリット60間にて搬送片44は、図4に図示する如くスリット60に対して垂直な方向を撓み線として撓み、第2の溝部20上に存在するトナーを端端縁から片端縁に向かう方向、即ち図4において右から左に向かう方向にも搬送する。
同時に、図2に示すように、清掃片87がその中心軸線方向の全長で第2の溝部20上を摺擦して第2の溝部20上のトナーが掻き取られるため、カートリッジケース2内の残留トナー量が少なくなっても、第2の溝部20上には搬送片44の先端縁のスリット60の隙間に対応した幅でトナーが筋状に残る現象が回避される。従って、カートリッジケース2内のトナーを最大限まで残さず使い切ることができる。
本発明は、静電式印刷機、複写機及びファクシミリの如き静電式画像形成機に利用することができる。
2 カートリッジケース
4 ケース本体
6 蓋体
8 底壁
18 第1の溝部
20 第2の溝部
22 突出域
24 排出開口
29 上壁
30 第1のトナー搬送手段
32 第2のトナー搬送手段
42 第2のトナー搬送手段の回転軸
44 第2のトナー搬送手段の搬送片
60 傾斜して延びるスリット
87 第2のトナー搬送手段の清掃片
93 第2のトナー搬送手段の搬送清掃片
4 ケース本体
6 蓋体
8 底壁
18 第1の溝部
20 第2の溝部
22 突出域
24 排出開口
29 上壁
30 第1のトナー搬送手段
32 第2のトナー搬送手段
42 第2のトナー搬送手段の回転軸
44 第2のトナー搬送手段の搬送片
60 傾斜して延びるスリット
87 第2のトナー搬送手段の清掃片
93 第2のトナー搬送手段の搬送清掃片
Claims (4)
- 底壁、該底壁の両側縁から上方に延びる両側壁、前記底壁の両端縁から上方に延びる両端壁、及び上面を閉じる上壁によって規定され、前記底壁は並列して延びる第1の溝部と第2の溝部とを有し、前記第1の溝部には片端縁に偏らせて形成された排出開口が配設されており、前記第2の溝部の横断面形状は下方に突出する弧状であるカートリッジケースと、前記底壁の前記第1の溝部上に存在するトナーを排出開口に搬送するための、前記底壁の前記第1の溝部に沿って延在せしめられた第1のトナー搬送手段と、前記底壁の前記第2の溝部に沿って延在する回転軸、及び該回転軸に固定された基縁部から半径方向に延出するとともに、その先端縁から基端縁に向かって延びる複数個のスリットが、前記回転軸の中心軸線方向に間隔をおいて形成されている柔軟な搬送片から構成され、前記回転軸の回転に応じて前記搬送片の先端部が前記底壁の前記第2の溝部上を摺擦して、前記第2の溝部上に存在するトナーを前記第1の溝部上に向けて搬送する第2のトナー搬送手段と、を具備するトナーカートリッジにおいて、
前記回転軸に固定された基縁部の片端部及び他端部から半径方向に延出するとともに、その先端縁が前記回転軸の中心軸線方向に帯状に延在する柔軟な清掃片を備え、前記回転軸の回転に応じて前記清掃片の先端部が前記底壁の前記第2の溝部上を摺擦して、前記第2の溝部上に残るトナーを掻き取ることを特徴とするトナーカートリッジ。 - 前記搬送片と前記清掃片とが合成樹脂製シート又はフィルムから一体形成されていることを特徴とする請求項1に記載のトナーカートリッジ。
- 回転軸、及び該回転軸に固定された基縁部から半径方向に延出するとともに、その先端縁から基端縁に向かって他端縁側に傾斜して延びる複数個のスリットが、前記回転軸の中心軸線方向に間隔をおいて形成されている柔軟な搬送片から構成されたトナーカートリッジに使用されるトナー搬送手段において、
前記回転軸の片端部及び他端部に固定された基縁部から半径方向に延出するとともに、その先端縁が前記回転軸の中心軸線方向に帯状に延在する柔軟な清掃片を備えたことを特徴とするトナー搬送手段。 - 前記搬送片と前記清掃片とが合成樹脂製シート又はフィルムから一体形成されていることを特徴とする請求項3に記載のトナー搬送手段。
Priority Applications (1)
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| JP2004244602A JP2006064794A (ja) | 2004-08-25 | 2004-08-25 | トナーカートリッジ及びこれに使用されるトナー搬送手段 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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