JP2007084212A - ロール紙搬送機構およびプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】ロール紙から繰り出されて印字位置を通過するウエブ状の記録紙を、ロール紙慣性力による引張り力が作用する場合であっても、搬送経路の幅方向に確実に片寄せして、記録紙を幅方向に位置決め可能にすること。
【解決手段】ロール紙プリンタ１では、印字位置の前後に第１紙送りローラ３４および第２紙送りローラ３８を配置し、これらの間の記録紙部分７ｂを引張り状態に保持する引張り力の作用中心Ｘとその反力の作用中心Ｘ３を幅方向に偏倚させ、記録紙７ａをガイド面３２（基準片寄面）に片寄せするモーメントＭを発生させる。ロール紙慣性力に起因して発生する引張り力Ｆ４の作用中心を、記録紙ガイド８に形成した突出ガイド面部分８ｃによって、反力の作用中心Ｘと同一位置に規制して、引張り力Ｆ４によって片寄せ用のモーメントＭが低減あるいは相殺されないようにしてある。
【選択図】図６

Description

本発明は、ロール紙から繰り出されるウエブ状の記録紙を、搬送経路の幅方向における一方の側に片寄せした状態で印字位置を経由して搬送可能なロール紙搬送機構、および当該ロール紙搬送機構を備えたプリンタに関するものである。更に詳しくは、記録紙搬送時にロール紙の慣性力に起因して記録紙に引張り力が作用する場合においても、記録紙を搬送経路の一方の側に片寄せした状態で搬送可能なロール紙搬送機構、および当該ロール紙搬送機構を備えたプリンタに関するものである。

レシートなどを印字して発行するロール紙プリンタでは、ロール紙から繰り出されるウエブ状の記録紙が、紙送りローラによって、所定幅の搬送経路に沿って印字ヘッドによる印字位置を経由して搬送される。印字位置を通過する記録紙の幅方向の位置は搬送経路幅によって規制される。また、印字ヘッドによる印字開始位置（印字位置基準）は、搬送経路の一方の側面を基準面とし、ここからの距離によって規定される。

ここで、搬送経路を構成する部品の寸法公差や組み付け誤差、記録紙幅の寸法公差などのために、搬送経路の幅は、記録紙の幅よりも広く設定する必要がある。このため、印字位置を通過する記録紙は搬送経路の幅内において幅方向に移動可能である。特に、ロール紙から繰り出される記録紙の搬送時には、ロール紙の慣性力に起因して記録紙には搬送方向とは逆向きの引張り力が作用する。かかる引張り力の作用する方向と、紙送りローラによって作用する送り力の方向とのズレによって、記録紙にモーメントが発生し、記録紙がスキューするなどして、その幅方向の位置が変動するおそれがある。

記録紙の幅方向の位置が変動すると、印字ヘッドによる記録紙への印字開始位置が幅方向にばらついてしまう。このように記録紙の印字開始位置がばらつく場合には、印字余白領域を小さくして（マージンを少なくして）印字幅を大きく取ることが困難である。

本発明の課題は、このような点に鑑みて、ロール紙から繰り出されて印字位置を通過するウエブ状の記録紙を、ロール紙の慣性力による引張り力が作用する場合であっても、搬送経路の幅方向に確実に片寄せすることにより、記録紙を常に幅方向に位置決めされた状態で搬送可能なロール紙搬送機構を提案することにある。

また、本発明の課題は、かかるロール紙搬送機構を備えたプリンタを提案することにある。

上記の課題を解決するために、本発明のロール紙搬送機構は、ロール紙から繰り出されるウエブ状の記録紙を、印字ヘッドによる印字位置を経由して案内するための搬送経路と、当該搬送経路の幅方向の一方の側面を規定している片寄基準面と、前記搬送経路に沿って前記記録紙を搬送するための第１紙送りローラと、前記印字位置に対して記録紙搬送方向の下流側に配置され、前記第１紙送りローラとの間に位置する記録紙の部分を引張り状態に保持しながら、当該記録紙を搬送するための第２紙送りローラと、前記ロール紙の慣性力によって前記記録紙に作用する記録紙搬送方向とは逆向きの引張り力の作用中心を規制するための規制部材とを有し、前記第２紙送りローラによる記録紙搬送方向への引張り力の作用中心に比べて、前記第１紙送りローラによる前記記録紙引張り力の反力の作用中心は、前記片寄基準面から離れており、前記規制部材は、前記逆向きの引張り力の作用中心が、前記第１紙送りローラによる前記反力の作用中心に一致するように、前記第１紙送りローラに向けて搬送される前記記録紙を支持していることを特徴としている。

本発明では、印字位置を通過するウエブ状の記録紙は引張り状態で搬送される。また、印字位置の搬送方向の下流側における第２紙送りローラによる引張り力の作用中心に対して、印字位置の搬送方向の上流側における第１紙送りローラによる反力の作用中心が、搬送経路の片寄基準面から遠い位置とされている。よって、印字位置を通過する記録紙の部分には、第１紙送りローラによる反力の作用中心を中心として、当該記録紙の搬送方向の下流側の部分を片寄基準面から離し、その上流側の部分を片寄基準面に押し付ける方向に、当該記録紙の部分を回転させようとするモーメントが作用する。

このようなモーメントが作用する状態で記録紙を搬送すると、記録紙は全体として片寄基準面の側に押し付けられながら搬送される状態になる。この結果、印字位置を通過する記録紙は、片寄基準面によってその幅方向の位置が規定され、幅方向の位置が変動しない。

ここで、記録紙搬送時には、ロール紙の慣性力によって記録紙には記録紙搬送方向とは逆向きの引張り力が作用する。本発明では、規制部材によって、当該引張り力の作用中心を第１紙送りローラによる反力の作用中心と一致させている。この結果、ロール紙の慣性力に起因して発生する引張り力によって、第１紙送りローラによる反力の作用中心を中心として記録紙を回転させようとするモーメントが発生しない。例えば、モーメントが、上記のような記録紙を片寄基準面に押し付ける方向のモーメントを打ち消す方向に発生すると、記録紙を片寄基準面に片寄せすることができなくなる。本発明によれば、規制部材を用いることにより、ロール紙の慣性力に起因して記録紙に作用する引張り力に影響されずに、確実に、記録紙を片寄基準面に片寄せすることができる。

したがって、本発明によれば、印字ヘッドによる記録紙上における印字開始位置のばらつきを抑制あるいは解消できる。また、この結果、記録紙の印字領域を大きくとることも可能になる。

ここで、本発明では、前記規制部材は、前記第１紙送りローラに向かう前記記録紙の部分を架け渡たすための記録紙ガイド面と、当該記録紙ガイド面における幅方向の一部に形成した突出面とを備えており、当該突出面によって前記逆向きの引張り力の作用中心が規定されることを特徴としている。

突出面を通る記録紙の部分は、記録紙幅方向における他の部分に比べて、ロール紙から第１紙送りローラに到る搬送経路長が僅かに長くなる。この結果、ロール紙の慣性力による引張り力は当該突出面によって支持されている部分に集中する。すなわち、当該引張り力の作用中心が突出面によって支持されている記録紙の部分に位置する。

次に、本発明では、前記第１紙送りローラによる前記反力の作用中心は、前記搬送経路の幅方向の中心に対して前記片寄基準面から離れた側に片寄った位置に配置されており、前記第２紙送りローラによる前記記録紙搬送方向の引張り力の作用中心は、前記搬送経路の幅方向の中心とされていることを特徴としている。

次に、本発明のプリンタは、印字ヘッドと、ロール紙収納部と、当該ロール紙収納部に収納されたロール紙から繰り出されるウエブ状の記録紙を前記印字ヘッドによる印字位置を経由して搬送するロール紙搬送機構とを有し、当該ロール紙搬送機構が上記構成のものであることを特徴としている。

本発明のプリンタでは、印字位置を通過する記録紙の幅方向の位置が定まっているので、記録紙の幅方向の移動を考慮して記録紙の印字幅を狭くする必要がない。よって、印字幅を従来に比べて広くすることが可能である。

本発明では、印字位置を通過するウエブ状の記録紙の部分を引張り状態に保持し、印字位置の前後に配置した第１、第２紙送りローラによって、搬送経路の一方の側面に形成されている片寄基準面に当該記録紙の部分を寄せることのできるモーメントを発生させるようにしている。また、規制部材によって、ロール紙の慣性力によって記録紙に生ずる引張り力の作用中心の位置を規制し、記録紙を片寄せするためのモーメントを相殺するようなモーメントが当該引張り力によって発生しないようにしている。

したがって、記録紙の搬送に伴って記録紙が片寄基準面に自動的に押し付けらながら搬送される片寄せ状態が形成され、印字位置を通過する記録紙の幅方向の位置が規制される。よって、本発明のロール紙搬送機構を用いれば、記録紙の幅方向の変動のための記録紙の印字幅を広くできないといった弊害を解消あるいは抑制できる。

以下に、図面を参照して、本発明を適用したロール紙プリンタの実施の形態を説明する。

（全体構成）
図１は本例のロール紙プリンタの外観斜視図である。ロール紙プリンタ１は、全体としてほぼ直方体形状をした外装ケース１ａを備えており、その前面には所定幅の記録紙排出口２が形成されている。記録紙排出口２の下側には排紙ガイド３が前方に突出しており、当該排紙ガイド３の側方には蓋開閉レバー４が配置されている。外装ケース１ａにおける排紙ガイド３および蓋開閉レバー４の下側の部位は矩形の開口部１ｂとされ、この開口部１ｂは、前方に開けることのできる開閉蓋５によって封鎖されている。開閉蓋５はその下端部を中心として開閉可能である。蓋開閉レバー４を操作して不図示の蓋ロック機構を解除して、排紙ガイド３を前方に引くと、開閉蓋５が下端部を中心として前方にほぼ水平となるまで開くようになっている。

図２は、ロール紙プリンタの内部構造を示す概略縦断面図であり、外装ケース１ａを取り外した状態で示してある。図３は図２の矢印IIIの方向から見た場合の平面図である。プリンタ内部にはロール紙収納部６が形成されており、開閉蓋５を前方に開けると、当該ロール紙収納部６が開放状態となり、ロール紙７の交換作業などを行うことができる。ロール紙７は一定幅のウエブ状の記録紙７ａが巻き付けられた構成のものである。

プリンタ内部におけるロール紙収納部６の上方における後側の部位にはプリンタ前後方向に所定幅の記録紙ガイド８（規制部材）が水平に配置されている。この記録紙ガイド８の前側には一段高い位置においてプリンタ前後方向に所定幅のプラテンガイド９が水平に配置されている。このプラテンガイド９の真上には、インクジェットヘッド１１が配置されている。インクジェットヘッド１１のノズル面１１ａは、プラテンガイド９の上面９ａに対して一定のギャップで対峙しており、当該上面９ａによって印字位置が規定されている。

インクジェットヘッド１１はキャリッジ１２に搭載されており、キャリッジ１２は、プリンタ幅方向に水平に延びるキャリッジガイド１３に沿ってプリンタ幅方向に移動可能な状態で支持されている。キャリッジ１２はプリンタ幅方向に架け渡したタイミングベルト１４に連結されており、タイミングベルト１４はキャリッジモータ１５によって駆動される。キャリッジモータ１５を駆動すると、キャリッジ１２に搭載されているインクジェットヘッド１１がプリンタ幅方向に移動し、この移動に同期してインクジェットヘッド１１が駆動されて、印字位置を通過する記録紙７ａの表面に印字が行われる。

一方、記録紙排出口２には、鋏式の記録紙切断装置２０が配置されている。記録紙切断装置２０の固定刃２１は上向き状態で垂直に配置されており、その可動刃２２は下向きで垂直に配置されている。可動刃２２は駆動機構２３によってプリンタ幅方向の一方の端を支点として上下方向に旋回すると、固定刃２１との接触点がプリンタ幅方向に移動して、これらの間に位置する記録紙を幅方向に切断可能である。

図４および図５は、インクジェットヘッド１１および、その移動機構を省略した状態のロール紙プリンタの内部構造を示す斜視図および平面図である。図４、５および図２を参照して、ロール紙７から繰り出される記録紙７ａを印刷位置を経由して搬送するロール紙搬送機構を詳細に説明する。

まず、プラテンガイド９の上面９ａには複数のリブ３１が形成されており、これらの上面によって印刷位置が規定されている。プラテンガイド９の後側の部位の左右には搬送経路幅を規定するための垂直なガイド面３２、３３が形成されている。本例では左側のガイド面３２が片寄基準面とされており、ここを基準として、インクジェットヘッド１１による印字開始位置（印字位置基準）が設定されるようになっている。

記録紙ガイド８は、これらのガイド面３２、３３の間に配置されている。記録紙ガイド８は、プラテンガイド９の上面９ａよりも一段低い水平ガイド面部分８ａと、この後端に連続して下方に湾曲している円弧状ガイド面部分８ｂとを備えている。また、水平ガイド面部分８ａから円弧状ガイド面部分８ｂに掛けて、それらの幅方向の一部が一定幅で一定量だけ突出した突出ガイド面部分８ｃが形成されている。

記録紙ガイド８とプラテンガイド９の間には、第１紙送りローラ３４がプリンタ幅方向に水平に架け渡されている。第１紙送りローラ３４には下側から所定幅の第１紙押さえローラ３５が所定の押圧力で押し付けられている。第１紙押さえローラ３５は、ガイド面３２、３３によって規定される搬送経路幅の中心よりも右側（ガイド面３３）に片寄った位置に配置されている。第１紙送りローラ３４は、ベルト・プーリ式の伝達機構３６を介して紙送りモータ３７によって駆動される。ここで、第１紙押さえローラ３５は、記録紙ガイド８の突出ガイド面部分８ｃとほぼ同一幅の面であり、しかも、当該突出ガイド面部分８ｃと幅方向における同一位置に配置されている。

次に、プラテンガイド９における前端側の部位には、第２紙送りローラ３８が配置されている。本例の第２紙送りローラ３８は、左側紙送りローラ３８ａおよび右側紙送りローラ３８ｂが共通のローラ軸３８ｃによって同軸状に連結された構成となっている。これらの左側紙送りローラ３８ａおよび右側紙送りローラ３８ｂは、ガイド面３２、３３によって規定される搬送経路幅内において左右対称の位置に配置されている。この構成の第２紙送りローラ３８には、上側から第２紙押さえローラ３９が押し付けられている。第２紙押さえローラ３９も、左側紙押さえローラ３９ａと右側紙押さえローラ３９ｂとを備えている。左側紙押さえローラ３９ａは左側紙送りローラ３８ａを所定の押し付け力で押し付けており、右側紙押さえローラ３９ｂは同一の押し付け力で右側紙送りローラ３８ｂを押し付けている。

ここで、第２紙送りローラ３８の右側の軸端部と第１紙送りローラ３４の間は歯車式伝達機構４０を介して連結されている。本例では、歯車式伝達機構４０のギヤ比を適切に設定することにより、第２紙送りローラ３８が第１紙送りローラ３４よりも僅かに早い回転速度で回転するようになっている。この結果、第１紙送りローラ３４と第２紙送りローラ３８の間に位置する記録紙７ａの部分は所定の引張り状態で搬送されることになる。

このように構成されているロール紙プリンタ１では、図２において太い一点鎖線で示すように、ロール紙収納部６に収納されているロール紙７から引き出された記録紙７ａが、記録紙ガイド８によってガイドされ、第１紙送りローラ３４および第１紙押さえローラ３５の間からプラテンガイド９の上面９ａ（印刷位置）を経由して第２紙送りローラ３８および第２紙押さえローラ３９の間を通って記録紙排出口２から外部に引き出された状態にセットされる。この状態で紙送りモータ３７によって第１紙送りローラ３４および第２紙送りローラ３８が回転すると、記録紙７ａの搬送が開始される。記録紙７ａの搬送に同期させてインクジェットヘッド１１が駆動され、印字位置を通過する記録紙７ａの表面に印字が行われる。例えば、印字後の記録紙７ａが記録紙排出口２から排出された状態で搬送が停止し、記録紙切断装置２０によって記録紙７ａが切断され、所定長さのレシートとして印刷済みの記録紙片が発行される。

（記録紙の片寄せ動作）
次に、図６は本例のロール紙搬送機構による記録紙の片寄せ動作を示す説明図である。上述のように、第１紙送りローラ３４に比べて、第２紙送りローラ３８は僅かに早い速度で回転する。したがって、記録紙７ａは第２紙送りローラ３８と第２紙押さえローラ３９の間を僅かに滑りながら搬送され、これらの間の記録紙部分７ｂ（図６（ａ）において斜線で示す部分）は引張り状態に保持される。

また、第２紙送りローラ３８を構成している左側紙送りローラ３８ａおよび右側紙送りローラ３８ｂに押し付けられている第２紙押さえローラ３９を構成している左側紙押さえローラ３９ａおよび右側紙押さえローラ３９ｂの押し付け力Ｐ１、Ｐ２は同一である。したがって、左側紙送りローラ３８ａおよび右側紙送りローラ３９ａによる記録紙搬送方向への引張り力Ｆ１およびＦ２は同一となり、これらの作用中心Ｘ、すなわち、これらの合力Ｆの作用点Ｘは搬送経路幅の中心に位置する。

これに対して、第１紙送りローラ３４および第１紙押さえローラ３５による記録紙搬送力の作用中心Ｘはガイド面３３の側に片寄っており、ガイド面３３からの距離Ａよりもガイド面（片寄基準面）３２からの距離Ｂの方が長い。すなわち、記録紙引張り力Ｆ１、Ｆ２の反力Ｆ３の作用中心Ｘ３が搬送経路幅の中心からガイド面３３の側に、距離Ｌだけ片寄った位置にある。

記録紙部分７ｂは引張り状態に保持され、記録紙引張り力とその反力の作用中心Ｘ、Ｘ３が記録紙幅方向にずれているので、記録紙７ａには、第１紙送りローラ３４の側における反力の作用点Ｘ３を中心とする図面に向かって時計回りのモーメントＭが発生する。この結果、記録紙７ａは第１紙送りローラ３４の上流側の部分が左側のガイド面３２（片寄基準面）に押し付けられる方向に押されながら搬送されることになる。かかる状態で記録紙７ａが搬送されると、記録紙７ａはガイド面３２（片寄基準面）に押し付けられた状態となり、当該ガイド面３２によって記録紙７ａの幅方向の位置が規制される。この結果、印字位置を通過する記録紙部分７ｂは幅方向の位置が定まるので、インクジェットヘッド１１による印字開始位置が幅方向に変動することが無い。

ここで、記録紙搬送時には、ロール紙７の慣性力に起因して、記録紙７ａには、記録紙搬送方向とは逆向きに引張り力が作用する。一般には、かかる引張り力は記録紙幅方向において均等に作用するので、当該逆向きの引張り力の作用中心は、記録紙幅方向の中心となる。すなわち、記録紙搬送経路幅の中心にほぼ一致する。本例のロール紙搬送機構では、記録紙７ａを搬送するための第１紙送りローラ３４による記録紙搬送力の作用点Ｘ３が搬送経路幅の中心に対して右側にＬだけ片寄っている。このために、ロール紙慣性力に起因する逆向きの引張り力の作用中心が記録紙幅方向の中心に位置していると、当該逆向きの引張り力によって、作用点Ｘ３を中心として、上記の記録紙片寄せ用のモーメントＭとは逆向きのモーメントが発生する。かかるモーメントが発生すると、記録紙片寄せ用のモーメントＭが低減あるいは相殺され、記録紙７ａをガイド面３２（片寄基準面）に片寄せすることが困難あるいは不可能になる。

しかしながら、本例では、ロール紙７から繰り出されて第１紙送りローラ３４に到る記録紙７ａの部分を記録紙ガイド８に架け渡してある。この記録紙ガイド８には、その幅方向の一部に突出ガイド面部分８ｃが形成されている。また、この突出ガイド面部分８ｃは第１紙押さえローラ３５とほぼ同一幅の面であり、しかも、当該第１紙押させローラ３５と幅方向において同一位置に配置されている。

このため、当該突出ガイド面部分８ｃに架け渡されている記録紙７ａの部分は、これ以外の記録紙の幅方向の部分に比べて、搬送経路長が僅かに長くなり、その分、強く引張られる。したがって、図６（ａ）に示すように、ロール紙７の慣性力に起因する逆向きの引張り力Ｆ４の作用中心は、当該突出ガイド面部分８ｃの中心に位置し、第１紙送りローラ３４の作用点Ｘ３と同一となる。この結果、ロール紙７の慣性力に起因する逆向きの引張り力により、作用点Ｘ３を中心とするモーメントが発生することはない。

このように、ロール紙７の慣性力に起因する引張り力が記録紙７ａに作用する場合においても、印字位置を経由して搬送される記録紙７ａをガイド面３２（片寄基準面）に片寄せした状態で搬送できる。したがって、かかるロール紙搬送機構を備えたロール紙プリンタ１では、印字位置を通過する記録紙７ａの幅方向の変動を考慮して印字幅を設定する必要がない。よって、従来に比べて印字幅を広くすることが可能になる。

本発明を適用したロール紙プリンタの外観斜視図である。 図１のロール紙プリンタの内部構造を示す概略縦断面図である。 図２の矢印IIIの方向から見た場合の平面図である。 ロール紙搬送機構を示す斜視図である。 ロール紙搬送機構を示す平面図である。 ロール紙搬送機構による記録紙の片寄動作を示す説明図である。

符号の説明

１ ロール紙プリンタ、２ 記録紙排出口、３ 排紙ガイド、４ 蓋開閉レバー、５ 開閉蓋、６ ロール紙収納部、７ ロール紙、７ａ 記録紙、７ｂ 引張り状態の記録紙部分、８ 記録紙ガイド（規制部材）、８ｃ 突出ガイド面部分、９ プラテンガイド、９ａ 上面（印字位置）、１１ インクジェットヘッド、１１ａ ノズル面、３２ ガイド面（片寄基準面）、３３ ガイド面、３４ 第１紙送りローラ、３５ 第１紙押さえローラ、３８ 第２紙送りローラ、３８ａ 左側紙送りローラ、３８ｂ 右側紙送りローラ、３９ 第２紙押さえローラ、３９ａ 左側紙押さえローラ、３９ｂ 右側紙押さえローラ、Ｘ 第２紙送りローラによる引張り力の作用中心、Ｘ３ 第１紙送りローラによる記録紙搬送力あるいは反力の作用中心、Ｆ１，Ｆ２ 記録紙搬送方向の引張り力、Ｆ３ 反力、Ｆ４ ロール紙慣性力による逆向きの引張り力、Ｍ 記録紙片寄せ用のモーメント

Claims (4)

1. ロール紙から繰り出されるウエブ状の記録紙を、印字ヘッドによる印字位置を経由して案内するための搬送経路と、
   当該搬送経路の幅方向の一方の側面を規定している片寄基準面と、
   前記搬送経路に沿って前記記録紙を搬送するための第１紙送りローラと、
   前記印字位置に対して記録紙搬送方向の下流側に配置され、前記第１紙送りローラとの間に位置する記録紙の部分を引張り状態に保持しながら、当該記録紙を搬送するための第２紙送りローラと、
   前記ロール紙の慣性力によって前記記録紙に作用する記録紙搬送方向とは逆向きの引張り力の作用中心を規制するための規制部材とを有し、
   前記第２紙送りローラによる記録紙搬送方向への引張り力の作用中心に比べて、前記第１紙送りローラによる前記記録紙引張り力の反力の作用中心は、前記片寄基準面から離れており、
   前記規制部材は、前記逆向きの引張り力の作用中心が、前記第１紙送りローラによる前記反力の作用中心に一致するように、前記第１紙送りローラに向けて搬送される前記記録紙を支持していることを特徴とするロール紙搬送機構。
2. 請求項１において、
   前記規制部材は、前記第１紙送りローラに向かう前記記録紙の部分を架け渡たすための記録紙ガイド面と、当該記録紙ガイド面における幅方向の一部に形成した突出面とを備えており、当該突出面によって前記逆向きの引張り力の作用中心が規定されることを特徴とするロール紙搬送機構。
3. 請求項２において、
   前記第１紙送りローラによる前記反力の作用中心は、前記搬送経路の幅方向の中心に対して前記片寄基準面から離れた側に片寄った位置に配置されており、
   前記第２紙送りローラによる前記記録紙搬送方向の引張り力の作用中心は、前記搬送経路の幅方向の中心とされていることを特徴とするロール紙搬送機構。
4. 印字ヘッドと、
   ロール紙収納部と、
   当該ロール紙収納部に収納されたロール紙から繰り出されるウエブ状の記録紙を前記印字ヘッドによる印字位置を経由して搬送するロール紙搬送機構とを有し、
   前記ロール紙搬送機構は請求項１ないし３のうちのいずれかの項に記載のロール紙搬送機構であることを特徴とするプリンタ。

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