CN101870198A - 响应脱色油墨使用时的要求的图像形成装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种响应脱色油墨使用时的要求的图像形成装置，该图像形成装置包括：第一图像形成部，用脱色的第一油墨形成图像；第二图像形成部，与所述第一图像形成部共用输送线路，并用不脱色的第二油墨形成图像；记录部，将记录介质的使用程度记录在所述记录介质上；检测部，检测所述使用程度；以及控制部，根据所述检测部的检测结果，控制所述第一图像形成部或所述第二图像形成部。
Description
本申请基于并要求2009年4月27日提交的申请号为US61/173,099的美国临时申请的优先权和权益，其全部内容结合于此作为参考。
技术领域
本发明涉及一种具有用脱色油墨(ink)形成图像的图像形成部、及用不脱色油墨形成图像的图像形成部的图像形成装置。
背景技术
近年来，在将图像形成在记录介质上的图像形成装置中，设有使薄片上的图像脱色从而再利用的装置。薄片的再利用既节约纸资源又利于环境保护。而且，在图像形成装置中，为了谋求低成本且节省空间，设有在一个装置中进行由可脱色色调剂形成图像的工序和由普通色调剂形成图像的工序的装置。例如，在日本专利特开平6-95494号公报中披露有在一个装置中选择普通色调剂和脱色色调剂中任一种进行图像形成工序的装置。
不过，即使使薄片(sheet)上的图像脱色，也会在薄片中残留脱色油墨或色调剂的成分。因此，当反复在薄片上进行图像形成和图像脱色时，残留有占据在薄片上的已脱色的油墨、色调剂的成分的区域会扩大。在残留有油墨、色调剂的成分的区域中，在下一次图像形成时油墨很难渗入到薄片中，从而有降低画质的危险。此外，例如在用热对薄片上的图像进行脱色时等情况下，在反复在薄片上进行图像形成和图像脱色的期间，因受热的影响而可能改变薄片的特性，从而有降低画质的危险。
因此，希望开发出一种掌握薄片的状态并根据薄片的状态控制图像形成工序(process)的图像形成装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不论薄片的使用程度如何都能获得良好画质的图像形成装置。
本发明实施方式所涉及的图像形成装置包括：第一图像形成部，用脱色的第一油墨形成图像；第二图像形成部，与所述第一图像形成部共用输送线路，并用不脱色的第二油墨形成图像；记录部，将记录介质的使用程度记录在所述记录介质上；检测部，检测所述使用程度；以及控制部，根据所述检测部的检测结果，控制所述第一图像形成部或所述第二图像形成部。
本发明实施方式所涉及的图像形成方法包括：在向所述记录介质上形成图像时，检测所述记录介质的使用程度；根据所述使用程度的检测结果，控制用脱色的第一油墨形成图像的第一工序或用不脱色的第二油墨形成图像的第二工序；响应所述控制，通过所述第一工序在所述记录介质上形成图像；以及在所述记录介质上记录所述记录介质的使用程度。
附图说明
图1是示出第一实施方式的图像形成装置的概略构成图；
图2是示出具有表示第一实施方式的印字率的标记的薄片的概略说明图；
图3是示出在第一实施方式的图2中再添加有表示新的印字率的标记的薄片的概略说明图；
图4是示出第一实施方式的控制系统的框图；
图5是示出与第一实施方式的薄片的使用程度对应的工序值的图表；
图6是示出第一实施方式的打印操作的流程图；以及
图7是示出具有表示第二实施方式的印字率的标记的薄片的概略说明图。
具体实施方式
以下，对实施方式进行说明。图1是作为本发明第一实施方式的图像形成装置的混合打印机10的概略构成图。混合打印机10的打印机部11具有：作为第一图像形成部的第一喷墨头单元20、及作为第二图像形成部并兼作记录部的第二喷墨头单元30。第一喷墨头单元20是喷墨式彩色打印机，用加热到脱色温度以上时脱色的第一油墨、即脱色油墨形成图像。第二喷墨头单元30是喷墨式彩色打印机，用不脱色的第二油墨、即普通油墨形成图像。
混合打印机10具有收纳作为记录介质的薄片P的盒40。混合打印机10具有用于对通过第一喷墨头单元20及第二喷墨头单元30的薄片P进行排纸的第一排纸托盘51及第二排纸托盘52。第一喷墨头单元20及第二喷墨头单元30共用从盒40经过第一喷墨头单元20及第二喷墨头单元30到达第一排纸托盘51或第二排纸托盘52的输送单元60。输送单元60具有：从盒40取出薄片P的拾取辊61、输送辊对62、对齐辊对63、输送带64及排纸辊对50。
驱动辊66和从动辊67将输送带64向箭头q方向旋转。输送带64在表面上具有规定间隔的孔。输送带64在内侧保持负压室68。负压室68通过输送带64的孔使薄片P吸附在输送带64上。加压辊70将进入到输送带64上的薄片P压在输送带64上。加压辊70防止薄片P在输送带64上浮起。干燥单元71与输送带64对置，对输送带64所输送的薄片P上的油墨进行干燥。
第一喷墨头单元20具有沿输送带64并列配置的Y(黄色)、M(品红色)、C(青色)、K(黑色)的喷墨头21Y、21M、21C、21K。各喷墨头21Y、21M、21C、21K吐出当加热到诸如80℃的脱色温度以上时进行脱色的Y(黄色)、M(品红色)、C(青色)、K(黑色)各色的脱色油墨。
黄色(Y)的喷墨头21Y在横跨诸如作为薄片P的最大记录宽度的297mm范围内以规定间隔排列有多个喷嘴。品红色(M)、青色(C)、黑色(K)各色的喷墨头21M、21C、21K与黄色(Y)的喷墨头21Y是同样构造。各喷墨头21Y、21M、21C、21K在沿箭头q方向行进的薄片P上重复印字与图像信息对应的油墨图像。
当加热到脱色温度以上时脱色的脱色油墨诸如在日本专利特开2007-212613号公报、日本专利特开2007-90704号公报等中被披露。脱色油墨含有诸如褪色染料等显色化合物、显色剂及具有脱色作用的粘结剂树脂等。如不足脱色温度，则脱色油墨受到显色剂的作用，显色化合物显色，从而能够识别颜色。当加热到脱色温度以上时，脱色油墨因粘结剂树脂的软化，粘结剂树脂内部的显色剂向表面移动并进一步在薄片P上扩散，显色化合物不受到显色剂的作用，显色化合物进行脱色而不能识别颜色。通过对显色化合物、显色剂、粘结剂树脂等进行材料设计来调整脱色油墨的脱色温度。
显色化合物优选采用例如无色金胺类、二芳基酞酮类(ジアリ一ルフタリド類)、聚芳基甲醇类(ポリアリ一ルカルビノ一ル類)、酰基金胺类、芳基金胺类、若丹明B、内酰胺类、吲哚满类、螺吡喃类、荧烃类等给电子性有机物。
显色剂优选采用例如酚类、苯酚金属盐类，羧酸金属盐，二苯甲酮，磺酸，磺酸盐，磷酸，磷酸金属盐，酸性磷酸酯，酸性磷酸酯金属盐类，亚磷酸类，亚磷酸金属盐类等。
各喷墨头21Y、21M、21C、21K构成一体的油墨块(cartridge)22，相对于混合打印机10的主体10A一体地自由装卸，并可更换。此外，被单元化的喷墨头21Y、21M、21C、21K也可以根据用户的要求作为任选项设置在主体10A上。
第二喷墨头单元30具有沿输送带64并列配置的Y(黄色)、M(品红色)、C(青色)、K(黑色)的喷墨头31Y、31M、31C、31K。各喷墨头31Y、31M、31C、31K吐出不脱色的Y(黄色)、M(品红色)、C(青色)、K(黑色)各色的普通油墨。各色喷墨头31Y、31M、31C、31K与喷墨头21Y是同样结构。
各喷墨头31Y、31M、31C、31K将与图像信息对应的油墨图像重复印字在沿箭头q方向行进的薄片P上。而且，例如K(黑色)的喷墨头31K起到记录部的作用。K(黑色)的喷墨头31K将表示薄片P的使用程度的标记记录在薄片P的局部上。各喷墨头31Y、31M、31C、31K构成一体的油墨块32，相对于主体10A一体地自由装卸，并可更换。
表示薄片P的使用程度的标记示出再利用时的薄片P的劣化状态。喷墨头31K诸如将表示由第一喷墨头单元20形成图像时的印字率的标记记录到薄片P上。喷墨头31K每次在薄片P上重复图像形成工序时，都将图像形成时的印字率加注在薄片P上。
(例1)
(1)当在未使用的薄片p0上通过脱色油墨形成印字率为10％的图像时，喷墨头31K将图2所示的作为数字代码的标记M1记录在薄片p0上。标记M1表示印字率为10％。
(2)之后，当对薄片p0上的图像进行脱色后，在薄片p0上只留有标记M1。
(3)接着，再利用薄片p0时，如果通过脱色油墨在记录有标记M1的薄片p0上形成印字率为20％的图像，则喷墨头31K将图3所示的标记M2记录在薄片p0上。标记M2表示印字率为20％。
(4)之后，对薄片p0上的图像进行脱色后，在薄片p0上留有标记M1和标记M2。标记M1和标记M2表示薄片p0在过去的累计印字率为30％。
(5)同样，每重复一次薄片p0的再利用，喷墨头31K都在薄片p0上加注与再利用时的印字率对应的标记Mn。
累计印字率是薄片p0的使用状态或劣化状态的指标。例如，若累计印字率为150％以上，则视为表示薄片P因劣化而处于不能获得预期的打印图像的状态。
表示印字率的标记Mn可以用圆形、四角形的符号、条形码或QR代码等数字代码、或字母数字、假名或希腊字母等模拟代码等记录。而且，表示印字率的标记Mn也可以通过打孔等进行记录。
混合打印机10在输送单元60中具有作为检测部的诸如标记传感器72。标记传感器72用光电传感器读取记录在再利用的薄片P上的标记。标记传感器72进行两面读取，以实现不论再利用的薄片P的输送方向如何都读取标记。将由标记传感器72读取的检测结果反馈到混合打印机10的打印工序的控制中。
混合打印机10在下部具有作为脱色装置的脱色部76。脱色部76将通过脱色油墨形成在薄片P上的油墨图像加热到脱色温度以上进行脱色。脱色部76具有：供纸托盘77、对供纸托盘77上的薄片P进行输送的输送辊对78及加热薄片P的加热器80。输送辊对78和传送辊81将已经过加热器80的薄片P收纳到盒40中。盒40随机收纳再利用或未使用的薄片P。脱色装置也可采用热辊式的加热器。脱色装置也可以外置在混合打印机上。
图4中示出作为控制部的控制系统82的框图，作为控制部的控制系统82主要是基于标记传感器72的读取结果进行打印机部11的工序控制。控制系统82具有：单元控制部83及单元控制电路87。控制系统82通过接口84使控制混合打印机10整体的主(计算)机86和单元控制部83连接。控制系统82通过接口88使单元控制电路87与第一喷墨头单元20、第二喷墨头单元30、输送单元60及干燥单元71连接。
单元控制部83具有：CPU 83a、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)83b及ROM(Read Only Memory：只读存储器)83c。CPU 83a根据标记传感器72的检测结果控制单元控制电路87，调整喷墨头单元20、30、输送单元60及干燥单元71的工序。例如，如图5所示，ROM 83c存储与再利用的薄片P的使用程度对应的喷墨头单元20、30、输送单元60及干燥单元71的工序值的图表。
例如，若记录在薄片P上的累计印字率为0％-小于5％，则将工序值设定为标准的工序值、即印字速度(薄片P通过排纸辊对50的速度)为812(mm/sec)、第一喷墨头单元20及/或第二喷墨头单元30的驱动频率为19.2(kHz)、为形成一个图像由第一喷墨头单元20及/或第二喷墨头单元30实施印字的次数、即印字通过(パス)次数为1(次)、干燥单元71的干燥温度为50℃。
如记录在薄片P上的累计印字率为5％-小于20％，则将工序值设定为：印字速度(薄片P通过排纸辊对50的速度)为406(mm/sec)、第一喷墨头单元20及/或第二喷墨头单元30的驱动频率为9.6(kHz)、印字通过次数为1(次)、干燥单元71的干燥温度为55℃。
如记录在薄片P上的累计印字率为20％-小于50％，则将工序值设定为：印字速度(薄片P通过排纸辊对50的速度)为203(mm/sec)、第一喷墨头单元20及/或第二喷墨头单元30的驱动频率为4.8(kHz)、印字通过次数为1(次)、干燥单元71的干燥温度为60℃。
如记录在薄片P上的累计印字率为50％-小于100％，则将工序值设定为：印字速度为102(mm/sec)、第一喷墨头单元20及/或第二喷墨头单元30的驱动频率为4.8(kHz)、印字通过次数为2(次)、干燥单元71的干燥温度为60℃。
如记录在薄片P上的累计印字率为100％-小于150％，则将工序值设定为：印字速度(薄片P通过排纸辊对50的速度)为51(mm/sec)、第一喷墨头单元20及/或第二喷墨头单元30的驱动频率为4.8(kHz)、印字通过次数为4(次)、干燥单元71的干燥温度为60℃。
如记录在薄片P上的累计印字率为大于等于150％，则视为薄片P不适于再利用，设为废弃处理。
CPU 83a根据标记传感器72的检测结果判断薄片P的累计印字率。CPU 83a参照图5的图表进行设定，以便用与累计印字率对应的工序值控制单元控制电路87。
用图6所示的流程图对打印操作进行说明。盒40随机地收纳再利用或未使用的薄片P。随着打印开始，输送单元60从盒40取出薄片P并向对齐辊对63方向输送。标记传感器72读取沿从输送辊对62向对齐辊对63方向行进的薄片P上的标记Mn(ACT 100)。根据已读取的结果，在累计印字率为小于5％时(ACT 101，否)，进入到ACT 102。
如在ACT 101中为否，则CPU 83a判断薄片P未使用或薄片P的累计印字率为小于5％。CPU 83a以通过排纸辊对50的薄片P的速度为印字速度的方式将输送单元60的输送速度设定为标准的工序值(ACT 102)。CPU 83a将印字通过次数设定为标准的工序值(ACT 103)。CPU 83a将第一喷墨头单元20及第二喷墨头单元30的驱动频率设定为标准的工序值(ACT 104)。CPU 83a将干燥单元71的干燥温度设定为标准的工序值(ACT 105)并进入到ACT 126。
根据在ACT 100中读取的标记Mn，在记录在薄片P上的累计印字率为大于等于5％时(ACT 101，是)进入到ACT 120。在记录在薄片P上的累计印字率为小于150％时(ACT 120，是)进入到ACT 121。
在ACT 121-ACT 124中，CPU 83a参照图5与累计印字率相应地设定各个工序值。CPU 83a在ACT 121中以通过排纸辊对50的薄片P的速度为印字速度的方式设定输送单元60的输送速度，在ACT 122中设定印字通过次数，在ACT 123中设定第一喷墨头单元20及第二喷墨头单元30的驱动频率，以及在ACT 124中设定干燥单元71的干燥温度，并进入到ACT 126。
在ACT 120中，当记录在薄片P上的累计印字率为大于等于150％时，不对再利用的薄片P进行打印操作即进入到ACT 133，为了对再利用的薄片P进行废弃处理，将薄片P向第一排纸托盘51输送并排出，从而结束打印操作。
在ACT 126中，判断是否用脱色油墨对薄片P进行印字，并在用普通油墨印字时(ACT 126，否)进入到ACT 127。在ACT 127中，用第二喷墨头单元30以与薄片P的累计印字率相应的工序值在薄片P上形成普通油墨的图像。在ACT 127中，为了用第二喷墨头单元30形成图像，用加压辊70将薄片P压在输送带64上，并通过负压室68将薄片P吸附在输送带64上，从而将薄片P向箭头q方向输送。各喷墨头31Y、31M、31C、31K根据图像信息将油墨图像重复印字在向箭头q方向行进的薄片P上，从而在薄片P上形成普通油墨的彩色图像。
如在ACT 122中设定的印字通过次数为多次，且在ACT 128中判断ACT 122中设定的印字通过次数尚未结束(ACT 128，否)，则返回到ACT 127，用第二喷墨头单元30在吸附在输送带64上转圈的薄片P上重复形成普通油墨的图像。在ACT 127中，每次由普通油墨形成图像时，干燥单元71都用与记录在薄片P上的累计印字率对应地设定的干燥温度对薄片P上的普通油墨的形成图像进行干燥。在ACT 128中，如判断ACT 122中设定的印字通过次数已结束(ACT 128，是)，进入到ACT 132。
当用脱色油墨印字时(ACT 126，是)，则进入到ACT 129。在ACT 129中，用第一喷墨头单元20以与薄片P的累计印字率相应的工序值在薄片P上形成脱色油墨的图像。在ACT 129中，为了用第一喷墨头单元20形成图像，用加压辊70将薄片P压在输送带64上，并通过负压室68将薄片P吸附在输送带64上，从而将薄片P向箭头q方向输送。各喷墨头21Y、21M、21C、21K根据图像信息将油墨图像重复印字在向箭头q方向行进的薄片P上，从而在薄片P上形成脱色油墨的彩色图像。
如果在ACT 122中设定的印字通过次数为多次，且在ACT 130中判断ACT 122中设定的印字通过次数尚未结束(ACT 130，否)，则返回到ACT 129，用第一喷墨头单元20在吸附在输送带64上转圈的薄片P上重复形成在薄片P上用脱色油墨形成的图像。在ACT129中，每次由脱色油墨形成图像时，干燥单元71都用与记录在薄片P上的累计印字率对应地设定的干燥温度对薄片P上的脱色油墨的形成图像进行干燥。在ACT 130中，如判断ACT 122中设定的印字通过次数已结束(ACT130，是)，进入到ACT 131。
在ACT 131中，通过第一喷墨头单元20用脱色油墨在薄片P上形成图像之后，进一步在向箭头q方向行进的薄片P的局部上用K(黑色)的喷墨头31K记录表示在ACT 129中形成图像的印字率的标记Mn，然后，用干燥单元71进行干燥，进入到ACT 132。
在ACT 132中，将具有用普通油墨或脱色油墨形成的图像的薄片P向第二排纸托盘52输送并排出，从而结束打印操作。在ACT129中，用脱色油墨形成图像，并在排出到第二排纸托盘52的薄片P上新加注表示印字率的标记Mn。
在用混合打印机10进行打印的另一方面，为了对薄片P实施再利用，在脱色部76中对薄片P上的形成图像进行脱色。脱色部76的加热器80将来自输送辊对78的薄片P加热到80℃以上，从而对形成图像进行脱色并通过传送辊81将薄片P集积到盒40中。混合打印机10在集积到盒40内的再利用的薄片P上形成图像。
根据该第一实施方式，在图像形成时，从薄片P上的标记Mn读取记录在薄片P上的累计印字率。根据累计印字率控制混合打印机10的工序值，进行打印。不论再利用的薄片P的劣化状态如何，都能获得用更合适的工序值所进行的打印，从而能够抑制画质的下降。
接着，对第二实施方式进行说明。第二实施方式在上述第一实施方式的基础上更详细地记录累计印字率。在第二实施方式中，对与在上述第一实施方式中说明的构成相同的构成标以相同的标记并省略其详细的说明。
(例2)
(1)如图7所示，将薄片P1划分为例如(A)、(B)、(C)、(D)四个区域。
(2)每次薄片P1的重复再利用时都用QR代码Q1......Qn记录(A)、(B)、(C)、(D)各区域各自的印字率。
混合打印机10在打印时在薄片P1的各区域上以与累计印字率相应的工序值进行打印。此外，例如，若区域(B)的累计印字率为大于等于150％，则即使其他的区域(A)、(C)及(D)的累计印字率为小于150％，也将薄片P1视为不适合再利用而废弃。
根据第二实施方式，在对薄片P1进行再利用时，根据薄片P1的每个区域的累计印字率，针对薄片P1的每个区域控制混合打印机10的工序值进行打印。即使是在薄片P1已局部劣化的情况下，也能获得用更合适的工序值所进行的打印，从而能够抑制画质的下降。
接着，对第三实施方式进行说明。在第三实施方式中，对与在上述第一实施方式中说明的构成相同的构成标以相同的标记并省略其详细的说明。第三实施方式在上述第一实施方式的基础上，不是记录薄片的印字率，而是记录薄片的使用次数(脱色次数)，以此作为表示再利用薄片的使用程度的标记。薄片由于在每次用加热器80加热而对图像进行脱色时纸质都会发生劣化，所以混合打印机10将与薄片的使用次数(脱色次数)相应的工序值的图表存储到ROM 83c中。
混合打印机10在打印时读取薄片的使用次数(脱色次数)，并用与使用次数(脱色次数)相应的工序值进行打印。此外，例如，若使用次数(脱色次数)为5次以上，则将薄片P1视为不适合再利用而废弃。
在该第三实施方式中，按照薄片P的使用次数(脱色次数)控制混合打印机10的工序值，不论薄片P的劣化状态如何，都能获得用更合适的工序值所进行的打印，从而能够抑制画质的下降。
本发明不限于上述实施方式，在发明的范围内可以有各种变形。例如，第一油墨也可以是照射规定波长的光即进行脱色的油墨。此外，在第一油墨是遇热脱色的油墨时，并不限定脱色温度。而且，并不限定由控制部控制的第一图像形成部及第二图像形成部的工序值，例如印字速度等可以为任意，而且也可以调整控制干燥时的风速等。
Claims (20)
1.一种图像形成装置，包括：
第一图像形成部，用脱色的第一油墨形成图像；
第二图像形成部，与所述第一图像形成部共用输送线路，并用不脱色的第二油墨形成图像；
记录部，将记录介质的使用程度记录在所述记录介质上；
检测部，检测所述使用程度；以及
控制部，根据所述检测部的检测结果，控制所述第一图像形成部或所述第二图像形成部。
2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，
所述第一油墨是热脱色性油墨。
3.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，
所述检测部位于到达所述第一图像形成部及所述第二图像形成部之前的所述输送线路上。
4.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，
在每次再利用所述记录介质时，所述记录部依次累计记录所述使用程度。
5.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，
所述记录部记录用所述第一油墨时的所述记录介质上的印字率作为所述使用程度。
6.根据权利要求5所述的图像形成装置，其中，
所述印字率是所述记录介质上的多个区域中的每一个区域的印字率。
7.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，
所述记录部记录用所述第一油墨时的所述记录介质上的图像形成次数作为所述使用程度。
8.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，
所述记录部用模拟代码记录所述使用程度。
9.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，
所述记录部用数字代码记录所述使用程度。
10.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，
所述第二图像形成部兼用作所述记录部，并用所述第二油墨记录所述使用程度。
11.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，
所述记录部在所述记录介质上打孔来记录所述使用程度。
12.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，
所述控制部控制图像形成速度。
13.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，
所述控制部控制印字通过次数。
14.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，
所述控制部控制用所述第一油墨或所述第二油墨形成的图像的干燥温度。
15.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，
如果根据所述检测结果所述记录介质为废弃程度，所述控制部对所述记录介质执行废弃控制。
16.一种图像形成方法，包括：
在向所述记录介质上形成图像时，检测所述记录介质的使用程度；
根据所述使用程度的检测结果，控制用脱色的第一油墨形成图像的第一工序或用不脱色的第二油墨形成图像的第二工序；
响应所述控制，通过所述第一工序在所述记录介质上形成图像；以及
在所述记录介质上记录所述记录介质的使用程度。
17.根据权利要求16所述的图像形成方法，其中，
在每次再利用所述记录介质时，依次累计向所述记录介质记录的所述使用程度。
18.根据权利要求16所述的图像形成方法，其中，
记录在所述记录介质上的所述使用程度是用所述第一油墨时的所述记录介质上的印字率。
19.根据权利要求16所述的图像形成方法，其中，
所述第一工序或所述第二工序的控制为图像形成速度的调整控制。
20.根据权利要求16所述的图像形成方法，其中，
如果所述记录介质为废弃程度，则所述第一工序或所述第二工序的控制为对所述记录介质执行废弃控制。
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