JP2004173140A - 画像読み取り装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】原稿画像の読み取りに先立って行う予備原稿読み取り時間の短縮をはかる。
【解決手段】プラテンガラス上に載置された原稿に対して移動する走査光学系によって走査を行い、ＣＣＤセンサを用いて原稿の走査画像の読み取り動作を行う画像読み取り装置において、原稿画像の読み取り動作前に原稿濃度を自動判定するための予備原稿読み取り動作を行う機能を有し、アイドリング中の走査光学系の読み取り待機位置から画像読み取り動作開始位置までの移動中に予備原稿読み取りを行い、予備原稿読み取り動作による原稿濃度データ収集後に前記ＣＣＤセンサの白地レベル補正動作を行い、その補正結果を予備原稿読み取りにより得られた原稿濃度データに反映させ原稿濃度判定の制御を行う。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプラテンガラス上に載置された原稿画像の読み取りを行う画像読み取り装置、及び画像読み取り装置を設けて原稿画像の画像形成を行う複写機等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラテンガラス上に原稿を載置し、移動する走査光学系によって原稿画像の読み取りを行う画像読み取り装置では、読み取った画像データを用いてそのまま感光体上に像露光を行ったのでは適切な画像濃度の画像を得ることはできない。読み取られた原稿画像に対して濃度補正を行うためには、本スキャン動作に先立ってプレスキャンと呼ばれる予備原稿読み取り動作を行い、原稿画像の一部を読み取って得られた画像情報を用い、本スキャンで読み取られた画像データに対して濃度補正を行うことがなされている。
【０００３】
特許文献１には、アナログ複写機において、原稿読み取り動作を行う際に走査光学系が読み取り開始位置への移動時に原稿濃度読み取りを行うことが記載されている。そして、原稿濃度読み取りのための原稿スキャン領域を確保するため待機時のスキャナ停止位置を変更する手段を設けることも記載されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−２８９５９０号 段落番号０００６、００２０
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
デジタル複写機では、原稿画像はＣＣＤセンサで読み取り、読み取られた画像データはＡ／Ｄ変換回路でデジタル信号に変換される。デジタル複写機では読み取った画像データについて、露光ランプからの反射光量と原稿の白地レベルとの関係を補正することが必要で、原稿読み取り前に基準となる露光ランプで照射された白地部分の反射光量である白地レベルを読み取ってシェーディング補正を行うことがなされている。
【０００６】
デジタル複写機においては、原稿画像の読み取りに先立って、シェーディング動作や原稿濃度自動判定（ＥＥ）のための予備原稿読み取り動作や、原稿サイズ自動判定のＡＰＳ動作が行われていることが必要である。従来は、原稿濃度判定のための予備原稿読み取り動作を行う前に、原稿濃度の基準となる白地レベルを補正するシェーディング補正が行われて来た。そのため、本来の原稿スキャン動作がなされるまでの時間がかかり、ユーザに対してコピーの操作性が悪いという欠点を有していた。
【０００７】
本発明はかかる問題を解決して、コピー釦が押釦されてより本来の原稿スキャン動作までの時間を短縮し、コピー操作性の向上した画像読み取り装置、及び該読み取り装置を設けた画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決しかつ目的を達成するために、本発明は以下のように構成した。
【０００９】
請求項１記載の発明は、「プラテンガラス上に載置された原稿に対して移動する走査光学系によって走査を行い、ＣＣＤセンサを用いて前記原稿の走査画像の読み取り動作を行う画像読み取り装置において、原稿画像の読み取り動作前に原稿濃度を自動判定するための予備原稿読み取り動作を行う機能を有し、アイドリング中の前記走査光学系の読み取り待機位置から画像読み取り動作開始位置までの移動中に予備原稿読み取りを行い、予備原稿読み取り動作による原稿濃度データ収集後に前記ＣＣＤセンサの白地レベル補正動作を行い、その補正結果を予備原稿読み取りにより得られた原稿濃度データに反映させ原稿濃度判定の制御を行うことを特徴とする画像読み取り装置。」である。
【００１０】
この請求項１記載の発明によれば、予備原稿読み取り動作後にシェーディング動作を行うよう制御がなされることによって、本来の原稿画像の読み取り開始までの時間を短縮することができる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、「前記予備原稿読み取り動作がプラテンカバーが開蓋した状態で実行される場合には予備原稿読み取り動作で収集された画像データに基づいて主走査方向の原稿サイズ検知と原稿濃度判定とを同時に行い、前記予備原稿読み取り動作がプラテンカバーが閉蓋した状態で実行される場合には該プラテンカバーが閉蓋する過程において原稿サイズ検知が行われることを特徴とする請求項１に記載の画像読み取り装置。」である。
【００１２】
この請求項２記載の発明によれば、プラテンカバーを開蓋した状態でコピーを行う場合にも、また閉蓋した状態でコピーを行う場合にも、原稿サイズ判定のためのＡＰＳ動作に時間を消費することがないので、本来の原稿画像の読み取り開始までの時間を短縮することができる。
【００１３】
請求項３記載の発明は、「前記画像読み取り装置は、走査光学系の読み取り待機位置から画像読み取り動作開始位置までの移動中に行われる予備原稿読み取り方式とは別に独立して予備原稿読み取り動作を行う予備原稿読み取り方式を有していて、設定により予備原稿読み取り方式の変更を可能としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像読み取り装置。」である。
【００１４】
この請求項３記載の発明によれば、原稿濃度自動判定のための予備原稿読み取り動作時間を、求める画質の程度に応じて変更することも可能とする方式をも有していることによって、本来の原稿画像の読み取り開始までの時間を短縮することも、時間を犠牲にして良質の原稿濃度自動判定がなされるようにすることも選択が可能となる。
【００１５】
請求項４記載の発明は、「ユーザにより原稿の種類を指定できる機能をもち、原稿の種類を指定した状態で指定された原稿種類に応じて前記読み取り待機位置が変更されて、予備原稿読み取り時の原稿走査領域が変化することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像読み取り装置。」である。
【００１６】
この請求項４記載の発明によれば、ユーザが原稿の種類を写真画像、印刷画像、カラー画像等の選択を行うことによって、原稿走査領域が変化し、それぞれの原稿種類に応じて本来の原稿画像の読み取り開始までの時間を短縮しながら、良質の原稿濃度自動判定がなされることとなる。
【００１７】
請求項５記載の発明は、「請求項１〜４の何れか１項に記載の画像読み取り装置を設け、該画像読み取り装置が読み取った画像データを用いて画像形成を行うことを特徴とする画像形成装置。」である。
【００１８】
この請求項５記載の発明によれば、請求項１〜４において説明した効果を有した画像読み取り装置を設け、該画像読み取り装置が読み取った画像データを用いて画像形成を行うことにより、ユーザによって満足の得られる画像形成装置が提供されることとなる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（１）本発明にかかわる画像読み取り装置と、該画像読み取り装置を設けた画像形成装置の構造とその動作を図１によって説明する。但し、本発明の画像形成装置は図１に示した構成に限定されるものではなく、トナー像を重ねてカラー画像を形成するカラー画像形成装置も含まれる。
【００２０】
前記装置は原稿画像の読み取り部１０、レーザ書き込み部２０、画像形成部３０および給紙部４０の各部より構成されている。
【００２１】
前記の原稿画像の読み取り部１０は装置本体とは別体の独立した画像読み取り装置５０として構成されて装置本体の上面に載置固定されている。
【００２２】
前記の画像読み取り装置５０は、上部に透明なガラス板などからなるプラテンガラス５１と、プラテンガラス５１上に載置した原稿Ｄを覆うプラテンカバー５２を備え、さらにプラテンガラス５１の下方に第１ミラーユニット１２、第２ミラーユット１３から成る走査光学系と、主レンズ１４、ＣＣＤアレイなどの撮像素子１５等からなる画像読み取り部１０が設けられている。第１ミラーユニット１２は照明ランプ１２Ａ、第１ミラー１２Ｂを備え、前記プラテンガラス５１と平行に、かつ図面左右方向へ直線移動可能に取り付かれていて、原稿Ｄの全面を光学走査する。第２ミラーユニット１３は第２ミラー１３Ａ及び第３ミラー１３Ｂを一体化して備え、常に所定の光路長を保つように第１ミラーユニット１２の１／２の速度で左右同方向に直線移動する。勿論この第２ミラーユニット１３の移動は前記第１ミラーユニット１２と同様にプラテンガラスに対して平行である。前記照明ランプ１２Ａによって照明されるプラテンガラス５１上の原稿Ｄの像は、主レンズ１４により第１ミラー１２Ｂ、第２ミラー１３Ａ、第３ミラー１３Ｂを経て撮像素子１５上へ結像されるようになっている。スタート釦がＯＮされると、第１ミラーユニット１２、第２ミラーユニット１３は移動して予備原稿読み取り動作と続く原稿読み取り動作が行われる。走査が終わると第１ミラーユニット１２及び第２ミラーユニット１３は元の待機位置に戻り、次の画像形成まで待機する。
【００２３】
前記撮像素子１５によって得られた画像データはデジタル信号に変換され、図示しない画像信号処理部ではデジタル化された画像データは予備原稿読み取り動作によって得られたシェーディング補正値及び原稿濃度補正値による画像データ処理が行われ、画像信号としてメモリに一旦格納される。次いで前記の画像信号がレーザ書き込み部２０に入力される。
【００２４】
レーザ書き込み部２０においては、制御部の制御によってメモリからの画像信号が、駆動モータ２１、ポリゴンミラー２２、ｆθレンズ２３、ミラー２４，２４，２６及び図示しない半導体レーザ、補正レンズ等からなるレーザ書き込み部２０に入力されると画像記録動作を開始する。ついで画像形成部３０においては、像担持体である感光体ドラム３１は矢示のように時計方向に回転し、帯電前露光を行って除電する除電器３６によって除電された後、放電ワイヤ３２Ａ、帯電グリッド３２Ｂを有する帯電器３２により電荷を与えられているので、レーザ書き込み部２０によるレーザビームＬによって感光体ドラム３１上には原稿Ｄの像に対応した静電潜像が形成される。その後、感光体ドラム３１上の前記静電的な潜像は、現像器３３の直流成分に交流成分を重畳したバイアス電圧を印加した現像スリーブ３３Ａの担持する現像剤によって反転現像が行われ可視のトナー像となる。
【００２５】
一方、給紙部４０に装填された給紙カセット４１Ａ又は４１Ｂからは指定のサイズの転写紙Ｐを１枚ずつ搬出ローラ４２Ａによって搬出し、搬出ローラ４３及びガイド部材４２を介して画像の転写部に向かって給紙する。給紙された転写紙Ｐは、感光体ドラム３１上のトナー像と同期して作動するレジストローラ４４によって感光体ドラム３１上に送出される。この転写紙Ｐには、転写器３４の作用により、感光体ドラム３１上のトナー像が転写され、分離器３５の除電作用によって感光体ドラム３１上から分離されたのち、搬送ベルト４５を経て定着器３７へ送られ、加熱ローラ３７Ａ及び加圧ローラ３７Ｂによって溶融定着された後、排紙ローラ３８，４６により装置外のトレイへ排出される。
【００２６】
前記感光体ドラム３１はさらに回転を続け、その表面に転写されずに残留したトナーは、クリーニング装置３９において圧接するクリーニングブレード３９Ａにより除去清掃さたのち、再び除電器３６によって除電された後帯電器３２により一様に電荷の付与を受けて、次回の画像形成のプロセスに入る。
【００２７】
（２）本発明の説明に先立って従来行われている原稿読み取り動作について、図２の動作説明図を用いて説明する。
【００２８】
原稿Ｄはプラテンガラス５１上に載置し、原稿Ｄの画像先端ＤＡはプラテンガラス端面５１Ａに位置するようセットされる。予備的に原稿画像の読み取りを行う第１ミラーユニット１２はプラテンガラス５１内で画像先端ＤＡより３０〜５０ｍｍ程度離れた原稿Ｄに対向した位置を待機位置１０２として停止している。
【００２９】
コピーのスタート釦がＯＮされると、照明ランプ１２Ａが点灯し、第１ミラーユニット１２は停止状態で▲１▼原稿サイズ自動判定（ＡＰＳ）が行われ、ＡＰＳ実行後スキャン開始位置１０１に向けて移動する。移動中基準白地面５３に対向して第１ミラーユニット１２が通過する際には▲２▼シェーディング動作が行われ、シェーディング動作後は第１ミラーユニット１２は▲３▼スキャン開始位置１０１に到達する。
【００３０】
第１ミラーユニット１２は反転して▲４▼ＥＥスキャン動作（往路）を辿り、原稿Ｄに対向した範囲においては原稿濃度自動判定（ＥＥ）のために予備的に原稿データの読み取りを行い、待機位置１０２において反転し、▲５▼ＥＥスキャン動作（復路）を辿りスキャン開始位置１０１に到達する。
【００３１】
第１ミラーユニット１２は再び反転して▲６▼本スキャン動作（往路）を辿り、先に行われた原稿サイズ自動判定（ＡＰＳ）で判定された原稿Ｄの画面全域についての画像濃度データの読み取りが行われ、原稿Ｄの画像後端ＤＢより僅かに外れた位置で反転し、▲７▼本スキャン動作（復路）を辿ってスキャン開始位置１０１に到達する。ここで再び反転して、第１ミラーユニット１２は▲８▼待機位置移動を行い、待機位置１０２で停止して、次の原稿画像読み取りの準備態勢がとられる。
【００３２】
（３）次に本発明による原稿画像読み取り動作と読み取り情報処理について説明する。本発明（請求項１）では、予備原稿読み取り動作後にシェーディング動作を行うよう制御部により制御を行う。図３は本発明の原稿の画像読み取り動作についての動作説明図で、図４は原稿画像読み取りの制御ブロック図で、図５は原稿画像読み取り及び読み取り情報処理のフローチャートである。
【００３３】
コピー動作に先立って原稿Ｄはプラテンガラス５１上に載置し、原稿Ｄの画像先端ＤＡはプラテンガラス端面５１Ａに位置するようセットされる。予備的に原稿画像の画像濃度の読み取りを行う第１ミラーユニット１２はプラテンガラス５１内で画像先端ＤＡより３０〜５０ｍｍ程度離れた原稿Ｄに対向した位置を待機位置として停止している。
【００３４】
プラテンガラス５１上の原稿Ｄの後端ＤＢの近傍には副走査方向の原稿サイズＡ４サイズ、Ｂ４サイズ等を検知する複数のフォトカプラから成る原稿サイズセンサ５４が設けられていて、プラテンカバー５２を開蓋した状態では受光する反射光量の状態から副走査方向の原稿サイズがＡ４サイズであるかＢ４サイズであるか等の検知が行われる。プラテンカバー５２が原稿Ｄ上に閉蓋してコピーを行う時は、プラテンカバー５２が閉蓋する過程の状態を図示しないプラテン開閉センサが検知して照明ランプ１２Ａは短時間点灯し、その間にＣＣＤセンサを用いた撮像素子１５によって主走査方向の原稿サイズの検知（Ｃ１３）が行われる。検知された原稿サイズは一旦メモリに記録される（Ｃ１７）。またプラテンカバー５２を開蓋した状態でコピーを行う場合には予備原稿読み取り動作で収集された画像データに基づいて主走査方向の原稿サイズ検知と原稿濃度判定とが同時に行われる（請求項２の発明）。
【００３５】
図示しないコピーのスタート釦がＯＮされると（Ｆ１）、制御部（Ｃ１０）は待機位置１０２に位置した第１ミラーユニット１２をはじめとする画像読み取り駆動系（Ｃ１１）を駆動して照明ランプ１２Ａを点灯し、第１ミラーユニット１２はシェーディング位置へと移動しながら（Ｆ２）、予備原稿の読み取りを行い（Ｆ３）、▲１▼原稿サイズ自動判定（ＡＰＳ）と、▲２▼原稿濃度自動判定（ＥＥ）のための予備的な原稿データの読み取りが行われる。
【００３６】
制御部Ｃ１０はＣＣＤセンサ１５によって検知された原稿Ｄの主走査方向の濃度差から判別される原稿サイズによって（Ｆ１１）、原稿サイズ内での主走査方向の画像濃度分布の検知を複数回行い、検知された主走査方向の画像濃度分布からＥＥ処理に必要とする画像濃度補正量の算出が行われる。
【００３７】
移動する第１ミラーユニット１２が基準白地面５３に対向して通過する際には、▲３▼シェーディング補正量の読み取りが行われる。即ち２点５３Ａ、５３Ｂに挟まれた基準白地面５３に対して主走査方向に複数回の濃度分布の検知を行い（Ｆ１４）、制御部（Ｃ１０）はこのデータに基づいてシェーディング補正量の算出を行う。
【００３８】
第１ミラーユニット１２は▲４▼スキャン開始位置１０１まで移動した後反転して▲５▼本スキャン動作（往路）が行われ、先に原稿サイズ自動判定（ＡＰＳ）が判定された原稿Ｄの画面全域についての原稿画像濃度の読み取りが行われる（Ｆ７）。
【００３９】
制御部（Ｃ１０）は算出処理されたシェーディング補正量（Ｃ１４）、算出処理されたＥＥ処理条件（Ｃ１５）を用い、シェーディング補正量をＥＥ処理条件に反映させて原稿画像濃度のシェーディング・ＥＥ処理を行い（Ｆ１７）、処理された原稿画像濃度データはメモリ（Ｃ１７）に記録される（Ｆ１８）。
【００４０】
原稿Ｄ全面の画像濃度読み取りを終えた第１ミラーユニット１２は▲６▼本スキャン動作（復路）を辿って一旦スキャン開始位置１０１に復帰した後、▲７▼待機位置移動を行い、待機位置１０２に停止する（Ｆ８）。
【００４１】
（４）請求項３の発明について説明する。本実施の形態は（３）において説明した本発明の予備原稿読み取り方式以外に、例えば（２）において説明した予備原稿読み取り方式を有していて、両方式の予備原稿読み取りプログラムはメモリとして（Ｃ１２）に記録されている。画像形成装置では予めその何れのプログラムによって予備原稿読み取りを行うかを定めてセットを行い、原稿読み取りを行う。（２）において説明した予備原稿読み取り方式で、予備原稿読み取り範囲（画像先端ＤＡと待機位置１０２との間隔）を充分にあるよう設定しておくことによって、コピーの処理時間を短縮し処理性を高めたいときには本発明による（３）の予備原稿読み取り方式を採用し、コピー画像の画質を重視し、処理時間については余り問題としないときには（２）の予備原稿読み取り方式を採用する。このような選択を行うことによって用途目的に応じた原稿画像の読み取りが行われることとなる。
【００４２】
（５）請求項４の発明について説明する。本実施の形態は図示しない画像形成装置の操作部にモノクロ、カラー、文字画像、写真画像等の原稿の種類を選択指定する機能を有していて、（３）に説明した本発明による予備原稿読み取り方式について待機位置１０２を指定された原稿の種類に応じて移動させて予備原稿読み取りを行うよう制御を行うものである。
【００４３】
例えばモノクロ文字画像の場合には容易に適切とするＥＥ設定が可能であるので、予備原稿の読み取り範囲（画像先端ＤＡと待機位置１０２との間隔）は狭くとり、少数回の主走査方向の画像濃度読み取りに基づいて適切とするＥＥ設定がなされる。一方、カラーの写真画像については適切とするＥＥ設定値を得ることは容易ではなく、予備原稿の読み取り範囲を広くとり、多数回の主走査方向のＢ、Ｇ、Ｒ各色についての画像濃度の読み取りを行い、制御部は読み取ったデータのヒストグラムを作成する等の手段を通して適切とするＥＥ設定値を得ることとなる。
【００４４】
従って本実施の形態においては、原稿の種類とリンクした待機位置１０２をテーブルとして予め用意しておき、指定された原稿の種類を検知して制御部はテーブルから待機位置１０２を設定し、設定した待機位置によって予備原稿の読み取りを行う。
【００４５】
本実施の形態によるときは原稿種類の如何に係わらず、それぞれに必要とする最低の予備原稿読み取り時間に設定されて適切なＥＥ処理条件の設定がなされることとなる。
【００４６】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、予備原稿読み取り動作後にシェーディング動作を行うよう制御がなされることによって、本来の原稿画像の読み取り開始までの時間を短縮することができる。
【００４７】
請求項２記載の発明によれば、プラテンカバーを開蓋した状態でコピーを行う場合にも、また閉蓋した状態でコピーを行う場合にも、原稿サイズ判定のためのＡＰＳ動作に時間を消費することがないので、本来の原稿画像の読み取り開始までの時間を短縮することができる。
【００４８】
請求項３記載の発明によれば、原稿濃度自動判定のための予備原稿読み取り動作時間を、求める画質の程度に応じて変更することも可能とする方式をも有していることによって、本来の原稿画像の読み取り開始までの時間を短縮することも、時間を犠牲にして良質の原稿濃度自動判定がなされるようにすることも選択が可能となる。
【００４９】
請求項４記載の発明によれば、ユーザが原稿の種類を写真画像、印刷画像、カラー画像等の選択を行うことによって、原稿走査領域が変化し、それぞれの原稿種類に応じて本来の原稿画像の読み取り開始までの時間を短縮しながら、良質の原稿濃度自動判定がなされることとなる。
【００５０】
請求項５記載の発明によれば、請求項１〜４において説明した効果を有した画像読み取り装置を設け、該画像読み取り装置が読み取った画像データを用いて画像形成を行うことにより、ユーザによって満足の得られる画像形成装置が提供されることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置の構造を示す断面図。
【図２】従来の原稿読み取り動作の説明図。
【図３】本発明による原稿読み取り動作の説明図。
【図４】原稿画像読み取りの制御ブロック図。
【図５】原稿画像読み取り及び読み取り情報処理のフローチャート。
【符号の説明】
１０ 読み取り部
１２ 第１ミラーユニット
１３ 第２ミラーユニット
１４ 主レンズ
１５ 撮像素子、ＣＣＤセンサ
５０ 画像読み取り装置
５１ プラテンガラス
５２ プラテンカバー
５３ 基準白地面
１０１ スキャン開始位置
１０２ 待機位置
Ｄ 原稿

Claims (5)

  1. プラテンガラス上に載置された原稿に対して移動する走査光学系によって走査を行い、ＣＣＤセンサを用いて前記原稿の走査画像の読み取り動作を行う画像読み取り装置において、
    原稿画像の読み取り動作前に原稿濃度を自動判定するための予備原稿読み取り動作を行う機能を有し、
    アイドリング中の前記走査光学系の読み取り待機位置から画像読み取り動作開始位置までの移動中に予備原稿読み取りを行い、予備原稿読み取り動作による原稿濃度データ収集後に前記ＣＣＤセンサの白地レベル補正動作を行い、その補正結果を予備原稿読み取りにより得られた原稿濃度データに反映させ原稿濃度判定の制御を行うことを特徴とする画像読み取り装置。
  2. 前記予備原稿読み取り動作がプラテンカバーが開蓋した状態で実行される場合には予備原稿読み取り動作で収集された画像データに基づいて主走査方向の原稿サイズ検知と原稿濃度判定とを同時に行い、前記予備原稿読み取り動作がプラテンカバーが閉蓋した状態で実行される場合には該プラテンカバーが閉蓋する過程において原稿サイズ検知が行われることを特徴とする請求項１に記載の画像読み取り装置。
  3. 前記画像読み取り装置は、走査光学系の読み取り待機位置から画像読み取り動作開始位置までの移動中に行われる予備原稿読み取り方式とは別に独立して予備原稿読み取り動作を行う予備原稿読み取り方式を有していて、設定により予備原稿読み取り方式の変更を可能としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像読み取り装置。
  4. ユーザにより原稿の種類を指定できる機能をもち、原稿の種類を指定した状態で指定された原稿種類に応じて前記読み取り待機位置が変更されて、予備原稿読み取り時の原稿走査領域が変化することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像読み取り装置。
  5. 請求項１〜４の何れか１項に記載の画像読み取り装置を設け、該画像読み取り装置が読み取った画像データを用いて画像形成を行うことを特徴とする画像形成装置。
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