CN100344458C - 成像设备 - Google Patents
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Abstract
成像设备包括:成像装置,它在记录纸张上形成图像;表面,它设置在与成像装置形成图像的方向相反的位置上,并包括记录纸张放在其上的区域;馈纸装置,它在预定方向上馈送记录纸张;和侧边探测器装置,它具有面对记录纸张放置的光发射装置和光接收装置,侧边探测器在垂直于预定方向的方向上移动以从光发射装置发出光束的同时,侧边探测器探测记录纸张的侧边,其中至少被光发射装置发出的光束照射的区域要经过防反射处理以减少从光发射装置发出的、在该表面被反射的并且进入光接收装置的光量。通过防反射处理,从光发射装置发射到该区域的光量在光接收装置处减小了。
Description
技术领域
本发明涉及能够探测在成像设备中被输送的记录纸张的两个侧边的成像设备。
背景技术
日本专利申请No.2000-109243披露了一种传统的喷墨记录设备,如打印机和传真机(参考4-6页和图3)。喷墨记录设备具有引导记录纸张的平型压盘和打印头,记录纸张在水平方向上被输送,打印头能够在相对于馈纸方向的垂直方向上移动。在喷墨记录设备中,记录纸张被输送到平型压盘上,并且移动面对记录纸张放置的打印头在记录纸张上喷墨以进行打印。
打印头设有探测记录纸张宽度的光发射装置(发光二极管,LED)和光接收装置(光电晶体管)。当从光发射装置发出的光在记录纸张上被反射并且被光接收装置接收到时,就探测到在平行于馈纸方向被输送纸张的一个侧边。在探测到侧边后,就确定了相对于打印头扫描方向的打印开始位置和打印结束位置。
发明内容
但是,根据上面传统的喷墨记录设备,从光发射装置发出的光束在平型压盘上反射。这样,光接收装置接收到的光量可能会超过规定量。这时尽管某个位置没有记录纸张,也有可能不正确地将那个位置探测为纸张的侧边。如果不正确地探测到纸张的侧边,墨就有可能从打印头喷到没有纸张的位置。这样墨就弄脏了平型压盘,并且在纸张通过压盘时将脏物传递到记录纸张上,这样就降低了喷墨记录设备的打印质量。
因此,本发明提供一种成像设备,该成像设备可以提高打印质量。
根据本发明的一个示例性的方面,一种成像设备包括:一个成像装置,它在记录纸张上形成图像;一个表面,它设置在与成像装置形成图像的方向相反的位置上,并且包括记录纸张放在其上的一个区域;一个馈纸装置,它在预定方向上馈送记录纸张;和一个侧边探测器装置,它具有面对记录纸张放置的光发射装置和光接收装置,侧边探测器在垂直于预定方向的方向上移动以从光发射装置发出光束的同时,侧边探测器探测记录纸张的侧边,其中至少被光发射装置发出的光束照射的区域要经过防反射处理以减少从光发射装置发出的、在该表面被反射的并且进入光接收装置的光量。
根据上面的结构,侧边探测器在垂直于输送记录纸张方向的方向上被驱动和移动。侧边探测器从光发射装置发出光束,在光接收装置处接收在记录纸张上反射的光束并且探测记录纸张的侧边。通过对至少被光发射装置发出的光束照射的区域进行防反射处理,从光发射装置发射到该区域的光量在光接收装置处减小了。因此就不可能发生错误探测,并且可以精确探测到记录纸张的侧边。
附图说明
将参考附图详细描述本发明的实施例,在附图中:
图1是根据本发明一个实施例的多功能设备的透视图;
图2是根据本发明实施例的多功能设备的侧视剖视图;
图3是根据本发明实施例的多功能设备打印单元的侧视剖视图;
图4是根据本发明实施例的多功能设备打印单元的透视图;
图5是根据本发明实施例的多功能设备平型压盘的透视图;
图6是根据本发明实施例的多功能设备平型压盘的前视图;
图7是根据本发明实施例的多功能设备平型压盘的侧视剖视图;
图8是根据本发明实施例的多功能设备平型压盘的平面图;
图9是根据本发明实施例的多功能设备平型压盘的平面图;
图10是根据本发明实施例的多功能设备的排出辊和正辊的前视图;
图11是根据本发明实施例的多功能设备的平型压盘最本质部分的前视图;
图12是根据一个改进实施例的和多功能设备一起使用的平型压盘的透视图;
图13是根据本发明改进的多功能设备的侧视剖视图;
图14是一个示意性视图,示出了根据本发明改进的多功能设备的平型压盘和介质传感器的位置关系;和
图15是一个示意性视图,示出了根据本发明改进的多功能设备的平型压盘和介质传感器的位置关系。
具体实施方式
下面参考附图描述本发明的实施例。图1是多功能设备的透视图,多功能设备包括喷墨记录部分。多功能设备1具有传真机功能、电话功能、复印机功能、扫描仪功能和打印机功能。多功能设备1也能够与个人计算机连接。
多功能设备1的主体5包括具有墨盒(未示出)的打印单元(图2和图3),它通过将墨喷到被输送的记录薄片(如纸张和胶片)上执行打印。在主体5的后面设有将记录纸张送入主体5的馈纸单元2。在打印单元20处被打印的记录纸张从设在主体5前面的排纸口6被排出。电话听筒7放置在主体5的一侧,通过电话可以用它进行交流。
读取单元3放置在主体5的上部。在打开上盖8后显现出读取单元3,利用它能够读取放置在它上面的文件图像。在读取单元3的前面放置着一个操作板4。读取单元3能够相对于主体5可转动地打开。通过打开读取单元3,可以接近打印单元20和设在主体5中的、输送纸张的通道,并且能够去除卡住的纸。
图2是剖视图,它主要示出了多功能设备1中的馈纸单元和记录单元。导板15和馈纸辊12设在馈纸单元2中,馈纸单元2的前面覆盖着馈纸单元盖11。导板15在纸张输送方向引导纸张,并且纸张在其背面被支撑。馈纸辊12的放置使得它与堆叠在导板15上的纸张堆叠中最上面的纸张面对面接触。随着馈纸辊12的转动,纸张从堆叠的上面一张接一张地被输送。在导板15的前面放置着馈纸垫13和滑槽14,其中馈纸垫13帮助将单独一张纸从堆叠中分开,而滑槽14则将从堆叠中分离出来的纸张从馈纸单元2导入打印单元20中。
打印单元20由辊、压盘、打印头和驱动机构等部件组成,这些部件固定在主支架24上并且在上部被上支架32覆盖。从滑槽14被输送来的纸张通过压力辊固定器21被引导进入打印单元20中,其中压力辊固定器21是可倾斜的。
图3和图4分别示出了打印单元20详细的剖视图和透视图。主辊22和导轴30放置在打印单元20中在馈纸方向的上游,其两端被主支架24支撑。主辊22与压力辊固定器21支撑的压力辊23接触,馈纸马达34通过皮带35和减速滑轮36驱动主辊22。因此夹在主辊22和压力辊23之间的纸张被输送。
导轴30在垂直于纸张输送方向的方向上引导打印头31,打印头驱动马达33驱动打印头31。打印头31包括多个喷嘴阵列,喷嘴在馈纸方向上排放在喷嘴阵列中,通过从喷嘴阵列中喷墨形成图像。打印头31还包括含有墨的墨盒(未示出)以及介质传感器28,介质传感器探测与馈纸方向平行的纸张侧边。
介质传感器28是反射型传感器,它具有光发射装置和光接收装置,其中光发射装置可以是发光二极管(LED),光接收装置可以是光电晶体管。在介质传感器28中,从光发射装置发出的光向纸张和平型压盘25传输,并且被光接收装置接收,从而探测出纸张是否存在。介质传感器28在沿着导轴30移动的同时探测纸张的两个侧边。因此相对于打印头31的移动方向确定了打印开始位置和打印结束位置。
平型压盘25放置在压力辊固定器21的前面,即在相对于馈纸方向的下游侧。压盘25在打印时支撑被打印的纸张,并且打印后在水平方向上将纸张引导到排纸口6(图1)。在平型压盘25的两侧放置着金属制造的纸板40,用它调节在平型压盘25上通过的纸张位置。
减速滑轮36通过皮带37与传输滑轮38连接。传输滑轮38具有通过皮带37转动的滑轮部和齿轮部。传输滑轮38与排出齿轮39连接以传输转动力,排出齿轮39被压在放置在平型压盘25的前面的排出辊26中。因此当开动馈纸马达34时,排出辊26转动。
具有多个正辊27的前支架29连接到主支架24的前部。如图10所示,正辊27与排出辊26接触。正辊27和排出辊26将被打印的纸张夹在它们之间并且将纸张输送给排纸口6(图1)。在图10中,绘出的正辊27好象有一定的厚度,其实它们是薄板。
正辊27由缩醛均聚合物聚甲醛(POM)制成,它是Teflon的制剂。与那些金属相比,用树脂制造正辊27更适宜。由于与共聚物POM相比均聚合物POM具有更好的抗磨损性,均聚合物POM能够保证持久性。另外,作为Teflon的制剂,可以减少粘结到正辊27上的墨。例如可以使用DuPontTM的Delrin AF-500。
通过在金属轴的周边表面上涂一层聚氨酯膜来形成排出辊26,膜的厚度大约是30-35μm。具有薄聚氨酯膜涂层的排出辊25的线性膨胀系数比传统的厚橡胶制成的排出辊低,所以能够减少线性膨胀系数的影响,这样就能够减少由于环境变化所引起的外径变化,并且获取稳定量的馈送纸张。另外,氨酯膜涂层能够减少对树脂制造的正辊27的磨损。
图5、6、7分别以透视图、前视剖视图和侧视剖视图示出了平型压盘25。平型压盘25是树脂模制物,多个肋52和56从面对被输送纸张的表面51伸出。栅格型肋54从平型压盘25的后表面伸出。
肋54保证了形成为薄板的平型压盘25的强度并且防止平型压盘25翘曲。在平型压盘25后表面相对于平型压盘25的长度方向的中间部分设有突出部分55,它从比肋54深的地方伸出。突出部分55与主支架24(图3)接触以防止由于作用在平型压盘25上的过量载荷导致平型压盘25翘曲或者随着时间的流逝而磨损。
在平型压盘25的表面51上形成的肋52、56在馈纸方向延伸并且在垂直于馈纸方向的方向上对齐。馈送到平型压盘25上的纸张与肋52、56的上端接触并且被支撑在上面。肋52、56能够减少平型压盘25和纸张之间的接触面积,从而减少它们之间的摩擦并且帮助馈送纸张。
肋52放置在平型压盘25的后部(在相对于馈纸方向的上游侧),该部分包括打印头31的介质传感器28所扫描的区域(图8中用D表示出)。肋56通过间隙57与肋52分开,并且放置在平型压盘25的前部(在相对于馈纸方向在下游侧)。在高度上肋56比肋52低。在平型压盘25上,肋56的数目比肋52的数目少。肋56位于在馈纸方向上从肋52延伸出来的线上,它们之间有间隙57。
当在肋52上打印纸张时,纸张吸收墨并且下弯。在前后方向上上弯的纸张前沿穿过间隙57(图3和图5)以减少纸张的弯曲并且防止图像质量变坏。当纸张的前沿离开打印区域后,它滑到高度矮一些的肋56上,在这里减少了纸张在打印区域的下弯,并且纸张被平稳地输送。
图8是平型压盘25的平面图。在平型压盘25后部包括扫描区域D或介质传感器28的区域中形成了防反射处理部分51a,即在表面51上相对于馈纸方向的上游侧形成了由阴影示出的经过防反射处理的区域。从介质传感器28的光发射装置发出的光在平型压盘25或被输送纸张表面上被反射然后进入光接收装置。
但是,大部分光在平型压盘25的防反射处理部分51a处被漫反射和吸收。这样入射到光接收装置的光量非常低。因此就防止或减少了在平型压盘25上反射的光束。另一方面,大量从纸张上反射的光入射到光接收装置。因此,多功能设备1的一个控制部分(未示出)能够根据介质传感器28接收到的光量可靠地探测到纸张是否存在,从而精确地确定纸张的两个侧边。
例如防反射处理部分51a的防反射处理可以通过进行不光滑处理(如喷砂处理和纹理处理)形成暗表面来实现。纹理处理是在被模制部分的表面上形成纹理图案的过程,它通过蚀刻使模制表面变粗糙。因此,当在模制平型压盘25的同时进行不光滑处理时,可以减少制造平型压盘25的过程数目。在这个实施例中,用Nihon-Etching有限公司的HM3013(不光滑处理加工图案)来形成纹理图案。
通过在介质传感器28的扫描区域D进行不光滑处理,介质传感器28的光发射装置发射出来的光在防反射处理部分51a漫反射。由于具有这种结构,减少了表面51的反射光量和光接收装置的接收光量,因此减小了介质传感器28在没有记录纸张位置处的探测误差。也就是说增加了介质传感器28探测纸张两个侧边的精度。这样就提高了在打印头31移动方向上的打印开始位置和打印结束位置的定位精度。
放置在平型压盘25两端的纸板40(图4)起到防止记录纸张向打印头31移动并且将记录纸张引导到平型压盘25上的作用。纸板40用薄金属形成,它放置在打印头31和平型压盘25之间的狭窄区域内。纸板40在介质传感器28的扫描区域D中形成凹陷40a(图4)以防止反射从光发射装置发出的光。平型压盘25在对应于凹陷40a的位置形成凹陷53,并且在限定凹陷53的侧壁上进行不光滑处理。因此可以控制在平型压盘25两端的光反射。
肋53a沿着平型压盘25凹陷53的形状放置在与凹陷40a对应的位置,所以纸板40的边沿被肋53a覆盖。这种结构可以防止介质传感器28对纸张的两个侧边进行不正确的探测,如果介质传感器28的光发射装置发出的光束在任何一个纸板40的边沿被反射并且被光接收装置接收到就可能发生这种不正确的探测。通过利用防反射处理(如对肋53a进行不光滑处理),可以提高防止不正确探测的效果。
优选防反射处理部分51a设在至少与标准纸张下部每个侧边附近对应的位置。如图11所示,这个位置在平型压盘25的区域51c内,平型压盘25的区域51c包括从纸张P侧边Pe向下垂直延伸的位置51b。
标准尺寸的记录纸张包括图9所示的书信尺寸、A4尺寸、B5尺寸、A5尺寸、B6尺寸、明信片尺寸和照片的L尺寸,这些尺寸由JIS标准和北美标准规定。如果多功能设备1的尺寸较大,还可以使用B4尺寸和A3尺寸。
当防反射处理部分51a形成在靠近标准尺寸纸张两个侧边的相反侧时,在打印通常使用的标准尺寸的记录纸张时,可以提高打印头31的定位精度。这时,能够根据在馈送纸张过程中的定位变化和光接收装置的灵敏度确定形成防反射处理部分51a的范围。
例如可以根据设计规格,在相对于所要放置标准尺寸纸张两个侧边向外或向内的至少2mm的区域内提供防反射处理部分51a。这样即使记录纸张的位置有变化也能够防止探测两个侧边的误差。
如果在肋52顶表面纸张滑动的位置进行不光滑处理,肋52与纸张的摩擦力会增加,并且不能平稳地输送纸张。所以肋52的顶表面很容易反射光。如图9所示,布置肋52使得肋52的顶表面正好不在任何标准尺寸纸张两个侧边的下面。这样就减少了从肋52顶表面反射的光和光接收装置接收的光,在打印任何经常使用的标准尺寸纸张时都能够提高在打印头31移动方向上打印开始位置和打印结束位置的定位精度。
如果布置肋52使得它靠近标准尺寸纸张两个侧边的外部,从光发射装置发出的、并且到达肋52的光可能由于被输送纸张位置和光接收装置灵敏度的变化而被光接收装置接收到。因此优选不在从任何标准尺寸纸张两个侧边正下方位置向外2mm内提供肋52。
肋52的高度为2mm或更高。因此能够减少从表面51反射的光量和在光接收装置处接收的光量。优选用任一种上述方法在表面51上形成防反射处理部分51a并且设定肋52的高度为2mm或更高。
如图6所示,肋52由具有不同高度的两种肋52a和52b构成。肋52a和52b在垂直于馈纸方向的方向上彼此平行放置。较高的肋52b与被打印的纸张滑动接触并且引导记录纸张。较低的肋52b支撑在打印过程中吸收了墨的并且在相对于馈纸方向的垂直方向上弯曲的纸张从而使之不与表面51接触。由于具有这种结构,可以防止纸张弯曲从而得到高打印质量。
当由于弯曲纸张侧边与表面51接触时,墨弄脏表面51并且粘附在纸张上。因此如图11所示,较低的肋52b放置在纸张P侧边Pe的内部,并且升高纸张的侧边以防止墨沾污在表面51上。
设在介质传感器28扫描区域D内的防反射处理部分51a的目的是减少或防止介质传感器28的光发射装置所发射的光在平型压盘25上反射然后在光接收装置处被接收。因此,可以使用粘贴在表面51上的具有片层形式的光吸收件来代替上述的不光滑处理。因此,从光发射装置发出的光束被光吸收件吸收,所以能够减小光束的反射。
也可以不使用不光滑处理或粘贴光吸收件,而是在被输送的标准尺寸纸张两个侧边附近的平型压盘25上形成开口。因此在打印标准尺寸的纸张时,从光发射装置发射的光能够穿过开口以防止光在平型压盘25上反射。
另外,可以不使用不光滑处理或粘贴光吸收件,而是在平型压盘25上设有包括倾斜平面58a的凹槽部分58,如图12到14所示,凹槽部分58在介质传感器28的扫描区域内垂直于馈纸方向的方向上延伸。倾斜平面58a放置在介质传感器28的光发射装置发出的光的照射区域内,并且向馈纸方向倾斜。倾斜平面58a具有2mm到10mm的宽度并且其设计使得倾斜平面58a和介质传感器的光发射装置的入射光之间的夹角是20到70度。例如在示出的平型压盘25中,倾斜平面58a的长度是6mm,光发射装置的入射光形成的角度是45度。在这种形式下,优选倾斜平面58a是未经过不光滑处理或纹理处理的光滑平面。
通过形成具有这种倾斜平面58a的凹槽部分58,从介质传感器28的光发射装置发射的光在倾斜平面58a上反射。反射光行进的方向与介质传感器28的光接收装置所在的方向完全不同。由于具有这种结构,能够减少在平面51上反射的光和光接收装置接收的光,从而减少在没有记录介质存在的位置上的介质传感器28的探测误差。也就是说可以提高介质传感器28探测纸张两个侧边的精度。这样能够提高打印头31在移动方向上的打印开始位置和打印结束位置的定位精度。
通过在平型压盘25上形成凹槽部分58,可以保证薄板形式的平型压盘25的强度,并且可以防止平型压盘25在纵向的弯曲。因此,由于具有这种结构,可以去掉设在平型压盘25背侧的栅格型肋54或者为了简单将它们换成只在馈纸方向上延伸的肋。可以用多个在垂直于馈纸方向的方向上延伸的凹槽部分来代替肋54,它们在馈纸方向上彼此平行地设在平型压盘25上。这种形式也足以保证平型压盘25的强度。
在上面的结构中,包括倾斜平面58a的凹槽部分58形成在平型压盘25上的介质传感器28的扫描区域内。但是,如图15所示,可以在平型压盘25上的介质传感器28的扫描区域内形成包括倾斜平面59a的突出部分59。倾斜平面59a可以与倾斜平面58a具有同样的位置、同样的宽度和同样的倾斜角度,但是要将突出部分59的高度设定得比肋52低从而不会妨碍输送记录纸张。
尽管已经参考了特殊的实施例描述了本发明,应该理解对实施例的描述是示意性的,不能认为它们限制了本发明的范围。对于本领域技术人员来讲无须偏离本发明的精神和范围就可以实现各种改进和改变。例如,如果所有可能在多功能设备1中使用的纸张尺寸都在图9中示出并且最小的尺寸是相片的L尺寸,那么在L尺寸的相片用纸通过的区域内就不必设有防反射处理部分51a、具有倾斜平面58a的凹槽部分58和具有倾斜平面59a的突出部分59,而只是将这些部分设在L尺寸的相片用纸的外面。如果所使用的纸张尺寸是有限的,可以将防反射处理部分51a、具有倾斜平面58a的凹槽部分58和具有倾斜平面59a的突出部分59设在预定区域内,即在纸张每个侧边外部大约2mm到5mm宽度范围内。
根据本发明的实施例,平型压盘25的表面51上形成有防反射处理部分51a或倾斜平面58a或59a,从而减少或防止从光发射装置发出并由于反射被光接收装置接收到的光。这样就能够精确探测到纸张的两个侧边。因此能够精确定位打印头31并由此提供高打印质量。
通过不光滑处理、粘贴光吸收件、提供开口或形成倾斜平面58a、59a中的任何一种办法都能够很容易地对平型压盘25进行防反射处理。如果通过形成纹理的过程用形成纹理的办法来实现不光滑处理,可以在模制过程中对平型压盘25进行防反射处理。另外,可以通过与平型压盘25整体形成开口或倾斜平面58a、59a对平型压盘25进行防反射处理。可以在模塑成型中将开口、具有倾斜平面58a的凹槽部分58或具有倾斜平面59a的突出部分59与平型压盘25整体形成。
根据上面的实施例,提供肋52、56从而减小平型压盘25的表面51和纸张之间的接触面积,减小被输送纸张和平型压盘25之间的摩擦力,并且帮助输送纸张。肋52、56可以在模塑成型中与平型压盘25整体形成。
根据上面的实施例,肋52b从平型压盘25的表面51伸出2mm或更多,从而减少了从光发射装置发出、在肋52b被反射、最终被光接收装置接收的光量。
另外,在记录纸张两个侧边的正下方或两个侧边正下方位置向外2mm内的区域不设有肋。这样在打印具有通常使用尺寸的记录纸张时,能够减少从光发射装置发出、在肋处被反射、最终被光接收装置接收的光量。
肋由至少两种具有不同高度的肋52、56组成。高一些的肋52以低摩擦输送记录纸张,低一些的肋56输送在打印过程中吸收了墨并且部分弯曲的纸张以减少纸张的弯曲。由于具有这些肋,能够避免图像质量的变坏。
Claims (17)
1.一种成像设备,包括:
一个成像装置,它在记录纸张上形成图像;
一个表面,它设置在与成像装置形成图像的方向相反的位置上,并且包括记录纸张放在其上的一个区域;
一个馈纸装置,它在预定方向上馈送记录纸张;和
一个侧边探测器装置,它具有面对记录纸张放置的光发射装置和光接收装置,侧边探测器在垂直于预定方向的方向上移动以从光发射装置发出光束的同时,侧边探测器探测记录纸张的侧边,其中至少被光发射装置发出的光束照射的区域要经过防反射处理以减少从光发射装置发出的、在该表面被反射的并且进入光接收装置的光量。
2.如权利要求1所述的成像设备,其中施加到该表面上的防反射处理是不光滑处理。
3.如权利要求2所述的成像设备,其中不光滑处理是形成纹理结构。
4.如权利要求1所述的成像设备,其中防反射处理是在该表面上沉积一种光吸收件。
5.如权利要求1所述的成像设备,其中防反射处理是在该表面上的开口。
6.如权利要求1所述的成像设备,其中防反射处理是在该表面中具有倾斜平面的凹槽。
7.如权利要求1所述的成像设备,其中防反射处理是在该表面中具有倾斜平面的突出部分。
8.如权利要求1所述的成像设备,进一步包括接触面积减少件,它减少与在预定方向上被输送的记录纸张接触的面积。
9.如权利要求8所述的成像设备,其中接触面积减少件是多个从该表面上伸出的肋。
10.如权利要求9所述的成像设备,其中肋从该表面伸出2mm或更多。
11.如权利要求9所述的成像设备,其中在下述位置下面不设置肋,所述位置是指从所输送标准尺寸记录纸张的侧边垂直向下延伸的位置。
12.如权利要求9所述的成像设备,其中在从下述位置向外2mm内不放置肋,所述位置是指从所输送标准尺寸记录纸张的侧边垂直向下延伸的位置。
13.如权利要求9所述的成像设备,其中肋至少由两种具有不同高度的肋构成。
14.如权利要求8所述的成像设备,其中侧边探测器从接触面积减小件和防反射处理上方通过。
15.如权利要求1所述的成像设备,进一步包括板,它们放置在成像设备的平型压盘的侧边处并位于该表面和侧边探测器之间,以便防止记录纸张朝向侧边探测器移动。
16.如权利要求1所述的成像设备,其中在该表面上与所输送标准尺寸记录纸张的侧边附近相对应的区域处进行防反射处理。
17.如权利要求13所述的成像设备,其中高度低于第二种肋的第一种肋更靠近所输送标准尺寸记录纸张的侧边。
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