JP2002277778A - 光走査装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents
光走査装置及びそれを備えた画像形成装置Info
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- B41J2/471—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using the combination of scanning and modulation of light using dot sequential main scanning by means of a light deflector, e.g. a rotating polygonal mirror
- B41J2/473—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using the combination of scanning and modulation of light using dot sequential main scanning by means of a light deflector, e.g. a rotating polygonal mirror using multiple light beams, wavelengths or colours
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- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光走査終端の同期検知を２点同期の機能の他
に、書き込み開始用の同期検知としての機能も持たせる
ことで、同期検知の実用性、稼動率を向上させる。 【解決手段】 複数のレーザーダイオードから発する光
データを、高速で回転するポリゴンミラーで走査し、光
路途中に設けられたミラーを介して、光走査対象物に走
査する書き込み光学系を複数持つ構成になっていて、書
き込み光学系の光走査開始端と終端に走査光を検知する
同期検知を設置し、その走査開始端に設置された同期検
知に入射されてから走査終端の同期検知に入射して発生
する信号までの時間間隔をクロックのカウント数より計
測し、そのカウント数の変化から主走査倍率誤差の変動
を検出し書き込み周波数変更する手段を設け、また、そ
の同期検知を複数の書き込み光学系で共通で使用し、そ
の同期検知で複数回アクティブになる信号のうち、書き
出し開始信号を判断できる機能を持つ構成になっている
光走査装置において、光走査終端の同期検知を２点同期
の機能の他に、書き込み開始用の同期検知としての機能
も持たせる。
に、書き込み開始用の同期検知としての機能も持たせる
ことで、同期検知の実用性、稼動率を向上させる。 【解決手段】 複数のレーザーダイオードから発する光
データを、高速で回転するポリゴンミラーで走査し、光
路途中に設けられたミラーを介して、光走査対象物に走
査する書き込み光学系を複数持つ構成になっていて、書
き込み光学系の光走査開始端と終端に走査光を検知する
同期検知を設置し、その走査開始端に設置された同期検
知に入射されてから走査終端の同期検知に入射して発生
する信号までの時間間隔をクロックのカウント数より計
測し、そのカウント数の変化から主走査倍率誤差の変動
を検出し書き込み周波数変更する手段を設け、また、そ
の同期検知を複数の書き込み光学系で共通で使用し、そ
の同期検知で複数回アクティブになる信号のうち、書き
出し開始信号を判断できる機能を持つ構成になっている
光走査装置において、光走査終端の同期検知を２点同期
の機能の他に、書き込み開始用の同期検知としての機能
も持たせる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザーダイオード光
を用いて感光体に画像情報の書き込みを行うデジタル複
写機、プリンタ、ファクシミリ等の光走査装置を備えた
画像形成装置に関する。
を用いて感光体に画像情報の書き込みを行うデジタル複
写機、プリンタ、ファクシミリ等の光走査装置を備えた
画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】複数のレーザーダイオード（以下、「Ｌ
Ｄ」という）ＬＤから発した光ビームを高速で回転して
いるポリゴンミラーで反射し、ｆθレンズ、ミラーを介
して、走査対象物に書き込むような光学系を複数持ち、
それぞれの書き込み光学系のビームを走査対象物に反対
方向に走査する光走査装置においては、低コスト化の要
望から、プラスチックレンズを用いた光学系が広く用い
られるようになってきている。プラスチックレンズを用
いた場合、装置内温度、環境温度等の変化により、プラ
スチックレンズ等を使用しているｆθレンズ等の光学素
子は変動し、倍率誤差変動が大きくなってしまう不具合
が知られている。
Ｄ」という）ＬＤから発した光ビームを高速で回転して
いるポリゴンミラーで反射し、ｆθレンズ、ミラーを介
して、走査対象物に書き込むような光学系を複数持ち、
それぞれの書き込み光学系のビームを走査対象物に反対
方向に走査する光走査装置においては、低コスト化の要
望から、プラスチックレンズを用いた光学系が広く用い
られるようになってきている。プラスチックレンズを用
いた場合、装置内温度、環境温度等の変化により、プラ
スチックレンズ等を使用しているｆθレンズ等の光学素
子は変動し、倍率誤差変動が大きくなってしまう不具合
が知られている。
【０００３】そこで、光走査装置によっては、走査され
る光ビームの開始端と終端にそれぞれ同期検知を設け、
この２つの同期検知から検出される倍率誤差のズレ量か
らＬＤの周波数変調を操作して、ズレを補正する２点同
期方式が提案されてきている。しかし、この２点同期方
式では、倍率誤差変動が大きくなるという点は解決でき
たが、各光学系に同期検知が２つ必要で、コスト的に高
くなってしまうというデメリットもあって、低コストで
倍率誤差変動の少ない提案が、特開平１０−３０７２６
９等でされている。
る光ビームの開始端と終端にそれぞれ同期検知を設け、
この２つの同期検知から検出される倍率誤差のズレ量か
らＬＤの周波数変調を操作して、ズレを補正する２点同
期方式が提案されてきている。しかし、この２点同期方
式では、倍率誤差変動が大きくなるという点は解決でき
たが、各光学系に同期検知が２つ必要で、コスト的に高
くなってしまうというデメリットもあって、低コストで
倍率誤差変動の少ない提案が、特開平１０−３０７２６
９等でされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
２点同期方式は、このコストの他にも、終端に使用され
る同期検知が、２点同期検出時のみ必要で、その他の用
途としては実用性に欠けている。
２点同期方式は、このコストの他にも、終端に使用され
る同期検知が、２点同期検出時のみ必要で、その他の用
途としては実用性に欠けている。
【０００５】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であり、光走査終端の同期検知を２点同期の機能の他
に、書き込み開始用の同期検知としての機能も持たせる
ことで、同期検知の実用性、稼動率を向上させることを
目的とする。
であり、光走査終端の同期検知を２点同期の機能の他
に、書き込み開始用の同期検知としての機能も持たせる
ことで、同期検知の実用性、稼動率を向上させることを
目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、書
き込み光学系の光走査開始端と終端に走査光を検知する
同期検知を設置し、その走査開始端に設置された同期検
知に入射されてから走査終了端の同期検知に入射して発
生する信号までの時間間隔をクロックのカウント数より
計測し、そのカウント数の変化から主走査倍率誤差の変
動を検出し書き込み周波数変更する手段を設け、また、
その同期検知を複数の書き込み光学系で共通で使用し、
その同期検知で複数回アクティブになる信号のうち、書
き出し開始信号を判断できる機能を持つ構成になってい
る光走査装置において、光走査終端の同期検知を２点同
期の機能の他に、書き込み開始用の同期検知としての機
能も持たせる構成とする。
き込み光学系の光走査開始端と終端に走査光を検知する
同期検知を設置し、その走査開始端に設置された同期検
知に入射されてから走査終了端の同期検知に入射して発
生する信号までの時間間隔をクロックのカウント数より
計測し、そのカウント数の変化から主走査倍率誤差の変
動を検出し書き込み周波数変更する手段を設け、また、
その同期検知を複数の書き込み光学系で共通で使用し、
その同期検知で複数回アクティブになる信号のうち、書
き出し開始信号を判断できる機能を持つ構成になってい
る光走査装置において、光走査終端の同期検知を２点同
期の機能の他に、書き込み開始用の同期検知としての機
能も持たせる構成とする。
【０００７】請求項２の発明では、複数の書き込み光学
系の同期ビーム折り返し位置を主走査方向に対して、異
なった像高とする構成とする。
系の同期ビーム折り返し位置を主走査方向に対して、異
なった像高とする構成とする。
【０００８】請求項３の発明では、倍率誤差変動検出時
に複数のビームのうち１つのビームしか点灯させず、複
数の光学系同時に検出を行う構成とする。
に複数のビームのうち１つのビームしか点灯させず、複
数の光学系同時に検出を行う構成とする。
【０００９】請求項４の発明では、倍率誤差変動検出時
に、ポリゴンモータの回転数を定常回転数より低く設定
する構成とする。
に、ポリゴンモータの回転数を定常回転数より低く設定
する構成とする。
【００１０】請求項５の発明では、倍率誤差変動検出時
に複数回検出を行う構成とする。
に複数回検出を行う構成とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて具体的に説明する。図１は、本発明の対象と
なる画像形成装置の概略斜視図を示す。光走査ユニット
１は、ＬＤユニット２から掃射されるビーム光をシリン
ダレンズ３、高速で回転するポリゴンスキャナ５、ｆθ
レンズを含むレンズ６、ミラー７、防塵ガラス４を介し
て、光走査対象物としての感光体ドラム８に走査する書
き込み光学系から構成されている。
に基づいて具体的に説明する。図１は、本発明の対象と
なる画像形成装置の概略斜視図を示す。光走査ユニット
１は、ＬＤユニット２から掃射されるビーム光をシリン
ダレンズ３、高速で回転するポリゴンスキャナ５、ｆθ
レンズを含むレンズ６、ミラー７、防塵ガラス４を介し
て、光走査対象物としての感光体ドラム８に走査する書
き込み光学系から構成されている。
【００１２】図２は、ＬＤユニット２の概略平面図を示
す。ＬＤユニット２は、バックビームをモニタすること
により安定した出力を行う半導体レーザーダイオード１
２と、半導体レーザーダイオードの拡散光を平行にする
コリメートレンズ１３と、ビーム形状を整形するアパー
チャ１５から構成されている。
す。ＬＤユニット２は、バックビームをモニタすること
により安定した出力を行う半導体レーザーダイオード１
２と、半導体レーザーダイオードの拡散光を平行にする
コリメートレンズ１３と、ビーム形状を整形するアパー
チャ１５から構成されている。
【００１３】書き込み光学系は、図３に示すように、ポ
リゴンスキャナ５を中心に、左右それぞれに、書き込み
光学系３１ａ、書き込み光学系３１ｂが配置されてい
る。書き込み光学系３１ａは、ＬＤユニット２ａ、ポリ
ゴンスキャナ５、ｆθレンズを含むレンズ６ａ、ミラー
７ａ、同期ミラー３５ａ,３６ａ等から構成されてい
る。書き込み光学系３１ｂは、書き込み光学系３１ａと
同様の構成であるので、その説明は省略する。書き込み
光学系３１ａの光ビームは、光走査領域の開始端、終端
の同期ミラー３５ａ，３６ａによって折り返され、上記
開始端は、走査対象物への主走査方向のビームの書き始
めのタイミングを取る為の同期検知３９を通過し、また
上記終端も２点同期用の同期検知４０を通過する様にな
っている。
リゴンスキャナ５を中心に、左右それぞれに、書き込み
光学系３１ａ、書き込み光学系３１ｂが配置されてい
る。書き込み光学系３１ａは、ＬＤユニット２ａ、ポリ
ゴンスキャナ５、ｆθレンズを含むレンズ６ａ、ミラー
７ａ、同期ミラー３５ａ,３６ａ等から構成されてい
る。書き込み光学系３１ｂは、書き込み光学系３１ａと
同様の構成であるので、その説明は省略する。書き込み
光学系３１ａの光ビームは、光走査領域の開始端、終端
の同期ミラー３５ａ，３６ａによって折り返され、上記
開始端は、走査対象物への主走査方向のビームの書き始
めのタイミングを取る為の同期検知３９を通過し、また
上記終端も２点同期用の同期検知４０を通過する様にな
っている。
【００１４】また、図示されていないが、本発明の実施
例では、２点同期用の開始端から終端間のクロック数を
カウントするためカウンタ機能とその演算機能と補正機
能、さらに複数回アクティブになる同期信号の分離と書
き出し開始信号を判断する機能を有する構成になってい
る。
例では、２点同期用の開始端から終端間のクロック数を
カウントするためカウンタ機能とその演算機能と補正機
能、さらに複数回アクティブになる同期信号の分離と書
き出し開始信号を判断する機能を有する構成になってい
る。
【００１５】次に、請求項１記載の発明の実施例とし
て、同期検知へのビーム入射までの動作を図３によって
説明する。書き込み光学系３１ａの光走査領域の開始端
に設置されている同期ミラー３５ａによって光ビームは
反射し、折り返しミラー３７を経て書き込み開始を示す
同期信号として同期検知３９に入射され、同期検知４０
へは終端に設置されている同期ミラー３６ａで反射し、
折り返しミラー３８を経て２点同期の終端部の信号とし
て入射される。
て、同期検知へのビーム入射までの動作を図３によって
説明する。書き込み光学系３１ａの光走査領域の開始端
に設置されている同期ミラー３５ａによって光ビームは
反射し、折り返しミラー３７を経て書き込み開始を示す
同期信号として同期検知３９に入射され、同期検知４０
へは終端に設置されている同期ミラー３６ａで反射し、
折り返しミラー３８を経て２点同期の終端部の信号とし
て入射される。
【００１６】書き込み光学系３１ｂでは、同期検知４０
に入射される信号は書き出し開始の信号として、同期検
知３９へは２点同期の終端の信号として入射される。こ
の様に書き込み光学系３１ａで２点同期として使用して
いる同期検知４０を、書き込み光学系３１ｂでは画像書
き出し開始の信号として使用する動作を行う。
に入射される信号は書き出し開始の信号として、同期検
知３９へは２点同期の終端の信号として入射される。こ
の様に書き込み光学系３１ａで２点同期として使用して
いる同期検知４０を、書き込み光学系３１ｂでは画像書
き出し開始の信号として使用する動作を行う。
【００１７】請求項２記載の発明の実施例を図４におい
て説明する。複数の書き込み光学系が、同時に同期検知
を検出する場合、同期検知のタイミングが重なり検出で
きないという問題がある。図４に示す様に、主走査方向
における同期ミラー４１，４２の設置位置の像高が異な
ると、同方向にビームを走査する書き込み光学系の同期
検知４９への入力には時間差が生じ、同期信号もそれぞ
れの同期信号として時間差を生じて発生する。この時間
差を生じて発生した同期信号Ａ，Ｂをそれぞれの書き込
み光学系の同期信号として、同期分離回路５０で分離す
る動作を行う。
て説明する。複数の書き込み光学系が、同時に同期検知
を検出する場合、同期検知のタイミングが重なり検出で
きないという問題がある。図４に示す様に、主走査方向
における同期ミラー４１，４２の設置位置の像高が異な
ると、同方向にビームを走査する書き込み光学系の同期
検知４９への入力には時間差が生じ、同期信号もそれぞ
れの同期信号として時間差を生じて発生する。この時間
差を生じて発生した同期信号Ａ，Ｂをそれぞれの書き込
み光学系の同期信号として、同期分離回路５０で分離す
る動作を行う。
【００１８】複数のＬＤを持つ書き込み光学系は、２点
同期による倍率誤差変動検出時に、複数のＬＤを使用す
ることで同期信号が複数回アクティブになる回数が多く
なり、受側による信号の誤検知などが発生する確率が高
くなる。請求項３記載の発明の実施例として、２点同期
による倍率誤差変動検出について図５によって説明す
る。各書き込み光学系の開始端の同期検知３９が走査ビ
ームを検知するとクロックによるカウントを開始し、終
端にある同期検知４０がビームを検知するまでカウント
を実施する。ここで得られたカウント数とあらかじめ変
動のない状態でのカウント数を比較し、各光学系の書き
込みクロックを変調し倍率誤差を調整する。
同期による倍率誤差変動検出時に、複数のＬＤを使用す
ることで同期信号が複数回アクティブになる回数が多く
なり、受側による信号の誤検知などが発生する確率が高
くなる。請求項３記載の発明の実施例として、２点同期
による倍率誤差変動検出について図５によって説明す
る。各書き込み光学系の開始端の同期検知３９が走査ビ
ームを検知するとクロックによるカウントを開始し、終
端にある同期検知４０がビームを検知するまでカウント
を実施する。ここで得られたカウント数とあらかじめ変
動のない状態でのカウント数を比較し、各光学系の書き
込みクロックを変調し倍率誤差を調整する。
【００１９】この２点同期による誤差倍率変動検出時に
各光学系の持つ複数のＬＤのうち、１つのＬＤのみを発
光可能にし、複数の光学系同時に２点同期検出を行うこ
とで複数回アクティブになる同期信号の分離と、同期検
知イネーブル制御による各書き込み光学系に対する信号
の切り分け動作を行う。
各光学系の持つ複数のＬＤのうち、１つのＬＤのみを発
光可能にし、複数の光学系同時に２点同期検出を行うこ
とで複数回アクティブになる同期信号の分離と、同期検
知イネーブル制御による各書き込み光学系に対する信号
の切り分け動作を行う。
【００２０】上記の同期検知開始端−終端間のカウント
数は走査時間によって変化する。そこで、請求項４記載
の発明の実施例では、倍率誤差変動検出の精度を上げる
ために、２点同期による倍率誤差変動の検出を行う際、
ポリゴンモータの回転数を定常回転数より低く設定する
動作を行う。そして、開始端、終端の同期検知間のビー
ム走査時間を長くすることによってカウント数を増やす
ようにする。
数は走査時間によって変化する。そこで、請求項４記載
の発明の実施例では、倍率誤差変動検出の精度を上げる
ために、２点同期による倍率誤差変動の検出を行う際、
ポリゴンモータの回転数を定常回転数より低く設定する
動作を行う。そして、開始端、終端の同期検知間のビー
ム走査時間を長くすることによってカウント数を増やす
ようにする。
【００２１】誤差倍率変動はポリゴンの面倒れや、回転
ムラ等によりバラツクことが考えられる。そこで, 請求
項５記載の発明の実施例では、２点同期による倍率誤差
変動の検出を行う際、検出精度向上のため複数回検出を
実行する動作を行う。
ムラ等によりバラツクことが考えられる。そこで, 請求
項５記載の発明の実施例では、２点同期による倍率誤差
変動の検出を行う際、検出精度向上のため複数回検出を
実行する動作を行う。
【００２２】
【発明の効果】請求項１記載の発明において、２点同期
用に設置されている同期検知を書き込み光学系の走査方
向に合わせて書き込み開始用の同期検知として使用する
ことで、同期検知の実用性、稼動率を向上させることが
でき、また、複数の書き込み光学系で同期検知を共通で
使用する事により同期検知の個数を減らし、コスト的に
も有利にすることができる。
用に設置されている同期検知を書き込み光学系の走査方
向に合わせて書き込み開始用の同期検知として使用する
ことで、同期検知の実用性、稼動率を向上させることが
でき、また、複数の書き込み光学系で同期検知を共通で
使用する事により同期検知の個数を減らし、コスト的に
も有利にすることができる。
【００２３】請求項２記載の発明において、同期折り返
し位置を各書き込み光学系において異なった像高にする
ことで、各書き込み光学系によってディレーを持って同
期検知信号を発生させ、複数の書き込み光学系同時に同
期信号を検知することが可能にある。
し位置を各書き込み光学系において異なった像高にする
ことで、各書き込み光学系によってディレーを持って同
期検知信号を発生させ、複数の書き込み光学系同時に同
期信号を検知することが可能にある。
【００２４】請求項３記載の発明において、２点同期時
に、１つの書き込み光学系で複数のＬＤを持つものはそ
のうち１つだけ使用することで信号の誤検知などの問題
の発生を低減し、また複数の書き込み光学系による２点
同期検知同時使用することが可能になる。
に、１つの書き込み光学系で複数のＬＤを持つものはそ
のうち１つだけ使用することで信号の誤検知などの問題
の発生を低減し、また複数の書き込み光学系による２点
同期検知同時使用することが可能になる。
【００２５】請求項４記載の発明において、倍率誤差変
動検出時に複数回検出することにより検出精度を上げる
ことができる。
動検出時に複数回検出することにより検出精度を上げる
ことができる。
【００２６】請求項５記載の発明において、ポリゴンモ
ータの回転数を定常回転数より低く設定することによ
り、開始端、終端間のカウント数を増やすことができ、
ズレ量検出の精度を向上させることができる。
ータの回転数を定常回転数より低く設定することによ
り、開始端、終端間のカウント数を増やすことができ、
ズレ量検出の精度を向上させることができる。
【図１】本発明の対象となる光走査装置の概略図を示
す。
す。
【図２】ＬＤユニット２の構成平面図を示す。
【図３】同期検知へのビーム入射までの動作図を示す。
【図４】主走査方向における同期ミラーの設置位置を示
す。
す。
【図５】各光学系の書き込みクロックを変調し倍率誤差
の調整図を示す。
の調整図を示す。
１ 光走査ユニット ２ ＬＤユニット ５ ポリゴンスキャナ ６、６ａ，６ｂ レンズ ７，７ａ，７ｂ ミラー ８ 感光体ドラム １３ コリメートレンズ １５ アパーチャ ３１ａ，３１ｂ 書き込み光学系 ３２ 書き込み光学系 ３５、３５ａ，３５ｂ 同期ミラー ３６ａ，３６ｂ 同期ミラー ３７、３８ 折り返しミラー ３９、４０ 同期検知 ４１，４２ 同期ミラー ４７ 折り返しミラー ４９ 同期検知
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 1/036 Ｂ４１Ｊ 3/00 Ｍ 1/113 Ｈ０４Ｎ 1/04 １０４Ａ Ｆターム(参考） 2C362 AA09 BA34 BA56 BA68 BA69 BA70 BB30 BB32 BB33 BB38 BB39 BB42 BB43 CB35 2H045 AA53 BA22 BA34 CA89 CA98 CA99 5C051 AA02 CA07 DA02 DB02 DB08 DB22 DB24 DB30 DC03 DE02 FA01 5C072 AA03 BA02 DA02 DA04 HA02 HA06 HA09 HA13 HB08 HB11 HB13 XA01 XA05
Claims (6)
- 【請求項１】複数のレーザーダイオードから発する光デ
ータを、高速で回転するポリゴンミラーで走査し、光路
途中に設けられたミラーを介して、光走査対象物に走査
する書き込み光学系を複数持つ構成になっていて、書き
込み光学系の光走査開始端と終端に走査光を検知する同
期検知を設置し、その走査開始端に設置された同期検知
に入射されてから走査終端の同期検知に入射して発生す
る信号までの時間間隔をクロックのカウント数より計測
し、そのカウント数の変化から主走査倍率誤差の変動を
検出し書き込み周波数変更する手段を設け、また、その
同期検知を複数の書き込み光学系で共通で使用し、その
同期検知で複数回アクティブになる信号のうち、書き出
し開始信号を判断できる機能を持つ構成になっている光
走査装置において、 光走査終端の同期検知を２点同期の機能の他に、書き込
み開始用の同期検知としての機能も持たせることを特徴
とする光走査装置。 - 【請求項２】請求項１記載の光走査装置において、複数
の書き込み光学系の同期ビーム折り返し位置を主走査方
向に対して、異なった像高とすることを特徴とする光走
査装置。 - 【請求項３】請求項２記載の光走査装置において、倍率
誤差変動検出時に複数のビームのうち１つのビームしか
点灯させず、複数の光学系同時に検出を行うことを特徴
とする光走査装置。 - 【請求項４】請求項３記載の光走査装置において、倍率
誤差変動検出時に、ポリゴンモータの回転数を定常回転
数より低く設定することを特徴とする光走査装置。 - 【請求項５】請求項３記載の光走査装置において、倍率
誤差変動検出時に複数回検出を行うことを特徴とする光
走査装置。 - 【請求項６】請求項１乃至５の何れか１つに記載の光走
査装置を備えた画像形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001081902A JP2002277778A (ja) | 2001-03-22 | 2001-03-22 | 光走査装置及びそれを備えた画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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-
2001
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