JP2020138367A - プリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】色濃度の測定を可能でありながら、様々な機能を搭載することができ、且つコンパクトであるプリンタを提供すること。【解決手段】プリンタ（１０）は、メディアの印刷面に対して相対的に移動可能に設けられたキャリッジ（１４）と、このキャリッジ（１４）搭載され、パッチ（ＰａＣ）をメディアＭｅに印刷するためにインクを吐出可能なプリントヘッド（１７）と、に支持された移動機構（１８）と、移動機構（１８）によってメディアの印刷面に対して接近及び離隔可能に支持されたツールホルダ（２０）と、このツールホルダ（２０）に着脱可能に設けられ、パッチ（ＰａＣ）の色濃度を検知可能なセンサユニット（５０）と、を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、色濃度の測定を可能なプリンタに関する。

一部のプリンタには、ヘッド毎に生じるインク吐出量の誤差や、継続的な使用により生じたインク吐出量の誤差を修正するために色濃度測定手段が搭載されている。これらの誤差は、プリンタが印刷したパッチの色の濃度を検査することにより計測することができる。色濃度測定手段を備えたプリンタとして、特許文献１に開示される技術がある。

特許文献１に示されるような、プリンタは、メディアにインクを吐出して印刷を行い、印刷された部位の色濃度を測定することができる。色濃度の測定は、印刷された部位にセンサユニットを臨ませ、基準となる色と印刷された色とを比較することにより行う。

特許第５７８３１９４号公報

特許文献１に示されるようなプリンタにおいて、例えば、メディアを切断するカッタ機構をさらに搭載することが考えられる。異なる機能を搭載することにより、プリンタが大型化する。

本発明は、色濃度の測定を可能でありながら、様々な機能を搭載することができ、且つコンパクトであるプリンタの提供を課題とする。

本発明によれば、メディアの印刷面に対して相対的に移動可能に設けられたキャリッジと、
このキャリッジに搭載され、パッチを前記メディアに印刷するためにインクを吐出可能なプリントヘッドと、
前記キャリッジに支持された移動機構と、
この移動機構によって、前記メディアの印刷面に対して接近及び離隔可能に支持されたツールホルダと、
このツールホルダに着脱可能に設けられ、前記パッチの色濃度を検知可能なセンサユニットと、を有することを特徴とするプリンタが提供される。

本発明では、プリンタは、移動機構によってメディアの印刷面に対して接近及び離隔可能に支持されたツールホルダと、このツールホルダに着脱可能に設けられ、パッチの色濃度を検知可能なセンサユニットと、を有する。センサユニットは、ツールホルダを介して移動機構に着脱可能に設けられている。センサユニットを外すことにより、異なる機能を有する装置と入れ替えることができる。機能ごとに装置が固定されている場合に比べて、プリンタをコンパクトにすることができる。色濃度の測定を可能でありながら、様々な機能を搭載することができ、且つコンパクトであるプリンタを提供することができる。

実施例によるプリンタの斜視図である。 図１に示されたプリンタの要部を模式的に示した図である。 図２の３−３線断面図である。 図３に示されたツールホルダ及びステーの分解斜視図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図中Ｆｒは前、Ｒｒは後、Ｌｅは左、Ｒｉは右、Ｕｐは上、Ｄｎは下を示している。
＜実施例＞

図１を参照する。プリンタ１０は、メディアＭｅにカラー画像を形成可能なインクジェット式のプリンタである。プリンタ１０は、例えば、大型の看板、ポスターの印刷を行うことができる。

［プリンタ１０の構成］
図２及び図３を参照する。プリンタ１０は、前後方向にメディアＭｅを搬送可能な搬送装置１１と、この搬送装置１１から送られたメディアＭｅを載置可能なベッド１２と、このベッド１２の上方において幅方向（左右方向）に伸びるレール１３と、このレール１３上に移動可能に設けられているキャリッジ１４と、それぞれ異なる色のインクが充填された４本のインクカートリッジ１５と、これらのインクカートリッジ１５からインクを送液可能に接続されたインクチューブ１６と、このインクチューブ１６が繋がれていると共にメディアＭｅにインクを吐出するプリントヘッド１７と、キャリッジ１４の左側部に設けられた昇降機構１８（移動機構１８）と、この昇降機構１８に支持されたツールホルダ２０と、このツールホルダに着脱可能に設けられ色濃度を検知可能な色濃度測定手段３０と、搬送装置１１、キャリッジ１２、昇降機構１８、及び、色濃度測定手段３０を制御可能な制御部６０と、を有する。

図２を参照する。プリンタ１０は、搬送装置１１によって前方にメディアＭｅを送りながら、キャリッジ１４の下方を通過するメディアＭｅに印刷を行う。

［メディアＭｅについて］
メディアＭｅは、例えば、ロールに巻かれたロールメディアであり、メディアの材質としては、普通紙などの紙類であってもよく、ポリ塩化ビニル、ポリエステル等の樹脂類であってもよく、アルミニウム材、鉄材等の金属類であってもよく、様々な材料で構成可能である。メディアＭｅは、搬送装置１１によって後方から前方に向かって送られる。なお、メディアＭｅを、搬送装置１１によって前方から後方に送るようにしてもよい。

［インクカートリッジ１５について］
インクカートリッジ１５は、シアンインクが充填されたシアンカートリッジ１５Ｃと、マゼンタインクが充填されたマゼンタカートリッジ１５Ｍと、イエローインクが充填されたイエローカートリッジ１５Ｙと、ブラックインクが充填されたブラックカートリッジ１５Ｋと、からなる。

なお、インクカートリッジ１５を構成するカートリッジの数や色は任意に選択することができる。インクカートリッジ１５に充填されるインクは、水性レジンインクや紫外線硬化型インク等、任意のインクを選択することができる。水性レジンインクは、メディアへの定着性に優れている。紫外線硬化型インクを搭載する際には、キャリッジに紫外線照射ランプ等を搭載する。短時間に多くの印刷を行うためには、速乾性に優れたインクを選択することも好ましい。この他、任意の水性インクや有機溶剤系インクを選択することができる。

［プリントヘッド１７について］
プリントヘッド１７は、カートリッジ１５Ｃ、１５Ｍ、１５Ｙ、１５Ｋにそれぞれ対応しインクを吐出可能なヘッド１７Ｃ、１７Ｍ、１７Ｙ、１７Ｋを有する。

ヘッド１７Ｃ、１７Ｍ、１７Ｙ、１７Ｋは、シアンインクを吐出するシアンヘッド１７Ｃと、マゼンタインクを吐出するマゼンタヘッド１７Ｍと、イエローインクを吐出するイエローヘッド１７Ｙと、ブラックインクを吐出するブラックヘッド１７Ｋと、からなる。

［昇降機構１８について］
図３を参照する。昇降機構１８は、制御部６０からの電気信号によりツールホルダ２０を昇降させる。

［ツールホルダ２０について］
図４を参照する。ツールホルダ２０は、昇降機構１８に支持されている板状のホルダベース部２１と、このホルダベース部２１から前方に延びるホルダアーム部２２と、このホルダアーム部２２の前部にリング状に形成され色濃度測定手段 を保持しているワーク保持部２３と、を有する。ワーク保持部２３には、有底穴状のホルダ凹部２３ａが形成されている。

［色濃度測定手段３０の構成］
図３を参照する。色濃度測定手段３０は、ツールホルダ２０に支持されているステー４０と、このステー４０に支持されているケース３２と、このケース３２の内部に設けられパッチの色濃度を測定可能なセンサユニット５０と、ケース３２の下端に設けられメディアＭｅに当接可能な緩衝部３３と、を有する。

［ステー４０の構成］
図４を参照する。ステー４０は、ワーク保持部２３を貫通し円柱状に形成された第１の円柱部４１と、この第１の円柱部４１の上部に形成され第１の円柱部４１よりも直径の大きな円柱状に形成された第２の円柱部４２と、この第２の円柱部４２に一部が差し込まれた板状のステーアーム部４３と、このステーアーム部４３の先端に一体的に形成されケース３２を支持しているケース支持部４４と、を有する。

第２の円柱部４２の外径は、ワーク保持部２３に開けられた孔２３ｂ内径よりも大きく形成されている。このため、第２の円柱部４２の下面は、ワーク保持部２３の上面に当接している。第２の円柱部４２の下端には、下方に突出したステー凸部４２ａが形成されている。ステー凸部４２ａは、ホルダ凹部２３ａに嵌合している。

図３を併せて参照する。センサユニット５０を昇降機構１８に取り付ける際には、第１の円柱部４１をワーク保持部２３の孔２３ｂに差し込む。このとき、ステー凸部４２ａをホルダ凹部２３ａに差し込むことにより、センサユニット５０を正確な位置に配置することができる。第２の円柱部４２がワーク保持部２３の上面に当接するまで押し込む。

一方、センサユニット５０を取り外す際には、ケース３２を上方に引っ張る。引っ張ることにより、ステー４０がツールホルダ２０から外れる。色濃度測定手段３０を外した後は、例えば、メディアＭｅ（図３参照）を切断するためのカッター機構等、任意のツールをツールホルダ２０に差し込むことができる。

［ケース３２の構成］
図３を参照する。ケース３２は、上下に延びる側壁部３２ａと、これらの側壁部３２ａの上端を塞いでいる天板部３２ｂと、を有する。ケース３２の下端は、開口している。側壁部３２ａの一部は、ステー４０に固定されている。

［センサユニット５０の構成］
センサユニット５０は、ケース３２に固定されているセンサハウジング５１と、このセンサハウジング５１に支持されている基板５２と、この基板５２に固定されている光源５３、５３及びセンサ５４と、を有する。センサユニット５０は、制御部６０から受ける電気信号により、パッチの色濃度を測定する。

センサハウジング５１には、それぞれの光源５３が臨むと共に斜め下方に向けて２つの光源用穴部５１ａ、５１ａが開けられていると共に、センサ５４が臨むと共に下方に向けて略垂直にセンサ用穴部５１ｂが開けられている。これらの穴部５１ａ、５１ａ、５１ｂは、センサハウジング５１の下端の一か所に向かって開けられている。これにより、センサハウジング５１の下端には、光源５３、５３及びセンサ５４に臨む開口５１ｃが形成されている。

基板５２には、光源５３の点滅を切り替え、センサ５４が検知した情報を送受信可能なガラス製のプリント基板を用いることができる。

光源５３には、例えば白色に発光するＬＥＤ製のランプを用いることができる。なお、ベッド１２を照射可能なものであれば、光源５３にはＬＥＤ以外の素材を採用することができる。加えて、光源５３の色は白色以外の色を採用することもできる。

センサ５４には、例えば、フォトダイオードやＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサなどが採用される。なお、メディアＭｅに印刷されるパッチの色濃度を検知可能であれば、センサ５４は、上記に限らず任意のセンサを採用することができる。

［緩衝部３３について］
緩衝部３３は、ケース３２の下端に設けられ、ゴム又は軟質樹脂を含んでいる。緩衝部３３は、メディアＭｅに当接可能である。

［制御部６０について］
図２を参照する。制御部６０は、処理部６１、記憶部６２及び通信部６３を有する。処理部６１、記憶部６２及び通信部６３は、例えばマイクロコンピュータ又はマイクロコントローラで構成される。処理部６１、記憶部６２及び通信部６３は、例えばＣＰＵ（あるいはＭＰＵ又はＭＣＵ）、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェースを含むことができる。例えば、ＲＯＭは、ＣＰＵに所定の動作を実行させるプログラムを記憶することができる。ＲＡＭは、ＣＰＵのワーク領域を形成することができる。なお、処理部６１、記憶部６２及び通信部６３は、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ等で構成されてもよい。

制御部６０は、さらに、ユーザが操作可能な操作部としての操作パネル６４を有している。操作パネル６４は、電源ボタン、設定ボタン等の操作ボタン、操作スイッチ等を有している。

以上の構成によるプリンタ１０は、ヘッド１７Ｃ、１７Ｍ、１７Ｙ、１７Ｋ毎に不可避的にインクの吐出量に差が生ずる。また、外気温の変化等使用環境によってもヘッド１７Ｃ、１７Ｍ、１７Ｙ、１７Ｋからのインクの吐出量に誤差が生じ得る。このため、これらの差を計測し、計測された差を基に修正を行う必要がある。差を計測するための検査は、例えばプリンタ１０に電源を入れた直後に、行うことができる。以下詳細に説明する。

［メディア配置工程］
制御部６０は、搬送装置１１を作動させ、メディアＭｅを前進させる。これにより、ベッド１２上にメディアＭｅを配置する（メディア配置工程）。

［パッチ印刷工程］
次に、制御部６０は、プリントヘッド１７がインクを吐出するよう電気信号を送る。これにより、メディアＭｅにパッチＰａＣ、ＰａＭ、ＰａＹ、ＰａＫが印刷される（パッチ印刷工程）。

パッチＰａＣ、ＰａＭ、ＰａＹ、ＰａＫは、それぞれ、ヘッド１７Ｃ、１７Ｍ、１７Ｙ、１７Ｋから吐出されるインクの色に対応している。即ち、パッチＰａＣは、シアンインクが吐出されることにより印刷されたパッチ、パッチＰａＭは、マゼンタインクが吐出されることにより印刷されたパッチ、パッチＰａＹは、イエローインクが吐出されることにより印刷されたパッチ、パッチＰａＫは、ブラックインクが吐出されることにより印刷されたパッチである。

ブラックインクを吐出したパッチＰａＫが印刷されると、メディアＭｅが前方に搬送され、次にイエローインクを吐出したパッチＰａＹが印刷される。同様に、マゼンタインクを吐出したパッチＰａＭ、シアンインクを吐出したパッチＰａＣがこの順に印刷される。

パッチＰａＣ、ＰａＭ、ＰａＹ、ＰａＫは、それぞれ、幅方向に複数ヶ所（例えば、１０ヶ所）に印刷される。幅方向には、それぞれ同じ色のパッチＰａＣ、ＰａＭ、ＰａＹ、ＰａＫが印刷されている。複数印刷された同じ色のパッチＰａＣ、ＰａＭ、ＰａＹ、ＰａＫは、それぞれ濃度が異なる。

［パッチＰａＣ、ＰａＭ、ＰａＹ、ＰａＫについて］
図３を併せて参照する。ここでパッチとは、メディアＭｅ上に印刷され、センサ５４によって検知される被検知部を含み、センサ５４によって検出可能な領域（センサ５４の視野）よりも広い領域を占める図形である。少なくともセンサ５４によって検知される領域は、全体が同一の色、且つ、同一の濃度で構成される。

センサ５４がパッチを検出する際には、センサ５４によって検出可能な領域にはパッチＰａＣ、ＰａＭ、ＰａＹ、ＰａＫのみが存在してパッチＰａＣ、ＰａＭ、ＰａＹ、ＰａＫの色および濃度が検出・測定され、メディアＭｅの表面の色は測定されない。センサ５４によって検知される領域について、同一色，同一濃度である理由は、パッチＰａＣ、ＰａＭ、ＰａＹ、ＰａＫの色および濃度を正確に測定するためである。

パッチＰａＣ、ＰａＭ、ＰａＹ、ＰａＫの形状は、正方形や長方形であることが一般的であるが、円形等任意の形状に印刷することができる。ただし、センサ５４を構成するＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサのセンシング部分の形状は、正方形や長方形であることが一般的であるため、パッチの形状も相似形状であることが好ましい。センサ５４によって検出されない領域を少なくすることで、パッチＰａＣ、ＰａＭ、ＰａＹ、ＰａＫを印刷するために要するインクやメディアＭｅの無駄を少なくすることができるからである。更に、パッチＰａＣ、ＰａＭ、ＰａＹ、ＰａＫが正方形や長方形であると、メディアＭｅ上でパッチＰａＣ、ＰａＭ、ＰａＹ、ＰａＫを縦横に整列させることで密に配置することができ、センサ５４がパッチＰａＣ、ＰａＭ、ＰａＹ、ＰａＫを連続で測定する場合の移動距離が短くなり、短時間で測定することができるという効果も得られる。

［パッチ測定工程］
次に、メディアＭｅ上にセンサ５４を走査させてシアンインクを吐出したパッチＰａＣを測定する（パッチ測定工程）。

より詳細には、制御部６０は、パッチＰａＣがセンサユニット５０の下方に位置するよう、搬送装置１１及びセンサユニット５０（キャリッジ１４）を移動させる。搬送装置１１が作動することによりメディアＭｅは、前後方向に移動する。つまり、パッチＰａＣが前後方向に移動される。センサユニット５０は、左右方向に移動し、パッチＰａＣの上方まで移動する。

図３を参照する。センサユニット５０がパッチＰａＣの上方まで移動したら、制御部６０は、ケース３２を下降させる。緩衝部３３は、パッチＰａＣ（メディアＭｅ）の上面に当接する。この状態でパッチＰａＣの測定を開始する。

なお、緩衝部３３は、メディアＭｅの上面に直接的に当接してもよいし、パッチＰａＣを介してメディアＭｅの上面に間接的に当接してもよい。さらには、一部が直接的に、残部が間接的に当接してもよい。緩衝部３３が直接的に当接するか間接的に当接するかは、パッチＰａＣの大きさや形状による。

測定時には、光源５３を点灯させてシアンインクを吐出したパッチＰａＣを照射した状態で、センサ５４によって濃度（波長）を測定する。センサ５４により検知された情報は、制御部６０に送られる。なお、光源５３は、予め点灯させておいてもよい。

測定が終わったら、隣接する濃度の異なるパッチＰａＣ（図２参照）の測定を行う。制御部６０は、ケース３２を上昇させ、隣接するパッチＰａＣの上方までセンサユニット５０を移動させる。制御部６０は、移動後に、センサユニット５０を下降させる。

［他のパッチの測定について］
図２を併せて参照する。シアンインクを吐出したパッチＰａＣの測定が終わったら、搬送装置１１は、メディアＭｅを後退させ、パッチＰａＭをセンサユニット５０の下方まで移動させる。次に、制御部６０は、マゼンタインクを吐出したパッチＰａＭを測定する（パッチ測定工程）。イエローインクを吐出したパッチＰａＹ、ブラックインクを吐出したパッチＰａＫについても同様に、パッチ配置工程、パッチ測定工程を行う。

なお、シアンインクを吐出したパッチＰａＣの測定が終わってから、次のパッチＰａＭのパッチ印刷工程を行うこととしてもよい。この場合、シアンインクを吐出したパッチＰａＣの測定が終わったら、搬送装置１１は、メディアＭｅを前方に搬送し、マゼンタインクを吐出したパッチＰａＭを印刷する（パッチ印刷工程）。これを繰り返す。

以上をまとめると、以下のように言うことができる。

図２及び図３を参照する。プリンタ１０は、
メディアＭｅの印刷面に対して相対的に移動可能に設けられたキャリッジ１４と、
このキャリッジ１４に搭載され、パッチＰａＣ、ＰａＭ、ＰａＹ、ＰａＫをメディアＭｅに印刷するためにインクを吐出可能なプリントヘッド１７Ｃ、１７Ｍ、１７Ｙ、１７Ｋと、
キャリッジ１４に支持された昇降機構１８と、
この昇降機構１８によって、メディアＭｅの印刷面に対して接近及び離隔可能に支持されたツールホルダ２０と、
このツールホルダ２０に着脱可能に設けられ、パッチＰａＣ、ＰａＭ、ＰａＹ、ＰａＫの色濃度を検知可能なセンサユニット５０と、を有する。

センサユニット５０は、ツールホルダ２０を介して昇降機構１８に着脱可能に設けられている。センサユニット５０を外すことにより、異なる機能を有する装置と入れ替えることができる。機能ごとに装置が固定されている場合に比べて、プリンタ１０をコンパクトにすることができる。色濃度の測定を可能でありながら、様々な機能を搭載することができ、且つコンパクトであるプリンタ１０を提供することができる。

図３及び図４を参照する。ツールホルダ２０は、略リング状を呈しセンサユニット５０を保持するワーク保持部２３を含み、
センサユニット５０は、ワーク保持部２３に差し込むことが可能なステー４０によって支持されている。

リング状のツールホルダ２０にステー４０を差し込む簡便な構成を採用した。センサユニット５０の着脱を容易に行うことができ、有益である。

ステー４０は、ツールホルダ２０に向かって突出するステー凸部４２ａを含むと共に、ツールホルダ２０は、ステー凸部４２ａが嵌合されるホルダ凹部２３ａを含む。

これらの凹凸を合わせることにより、ステー４０をツールホルダ２０の正確な位置に配置することができる。ステー４０が正確な位置に配置されることにより、センサユニット５０も正確な位置に配置される。

なお、ツールホルダ２０は、ステー４０に向かって突出するホルダ凸部を含むと共に、ステー４０は、ホルダ凸部に嵌合されるステー凹部を含む、構成を採用しても同様の効果を得ることができる。

図３を参照する。ステー４０に支持されたケース３２をさらに有し、
センサユニット５０は、ケース３２に収納され、
ケース３２の下端には、メディアＭｅに当接可能であり、ゴム又は軟質樹脂を含んでいる緩衝部３３が設けられている。

センサユニット５０は、ツールホルダ２０に着脱可能であるため、不可避的に取り付け誤差が生ずる。緩衝部３３をメディアＭｅに当接させることにより、この誤差を吸収し、正確な色濃度測定を行うことができる。また、センサユニット５０内へ外光が入ることを抑制することができる。

キャリッジ１４は、レール１３上に移動可能に設けられていることにより、メディアＭｅの表面に対して相対的に移動可能である。レール１３上を移動するため、メディアＭｅに対して一定の距離を保つことができる。

ツールホルダ２０の移動方向は、鉛直方向である。つまり、ツールホルダ２０は、レール１３に沿った方向及び鉛直方向に移動する。ツールホルダ２０の位置の管理が容易にすることにより、安価な部品を採用することができ、プリンタを安価にすることができる。

尚、ツールホルダ２０は、昇降機構１８によって上下に移動される例を基に説明をしたが、メディアＭｅの表面が曲面等によって形成される場合には、曲面に沿ってツールホルダ２０を移動させてもよい。つまり、移動機構がツールホルダ２０を移動させる方向は、鉛直方向に限られない。

本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、本発明は、実施例に限定されるものではない。

本発明のプリンタは、インクジェットプリンタに好適である。

１０…プリンタ
１３…レール
１４…キャリッジ
１７…プリントヘッド
１８…昇降機構（移動機構）
２０…ツールホルダ
２３…ワーク保持部
２３ａ…ホルダ凹部
３２…ケース
３３…緩衝部
４０…ステー
４２ａ…ステー凸部
５０…センサユニット
Ｍｅ…メディア
ＰａＣ、ＰａＭ、ＰａＹ、ＰａＫ…パッチ

Claims (6)

1. メディアの印刷面に対して相対的に移動可能に設けられたキャリッジと、
   このキャリッジに搭載され、パッチを前記メディアに印刷するためにインクを吐出可能なプリントヘッドと、
   前記キャリッジに支持された移動機構と、
   この移動機構によって、前記メディアの印刷面に対して接近及び離隔可能に支持されたツールホルダと、
   このツールホルダに着脱可能に設けられ、前記パッチの色濃度を検知可能なセンサユニットと、を有することを特徴とするプリンタ。
2. 前記ツールホルダは、略リング状を呈し前記センサユニットを保持するワーク保持部を含み、
   前記センサユニットは、前記ワーク保持部に差し込むことが可能なステーに支持されていることを特徴とする請求項１記載のプリンタ。
3. 前記ステーは、前記ツールホルダに向かって突出するステー凸部を含むと共に、前記ツールホルダは、前記ステー凸部が嵌合されるホルダ凹部を含み、または、
   前記ツールホルダは、前記ステーに向かって突出するホルダ凸部を含むと共に、前記ステーは、前記ホルダ凸部に嵌合されるステー凹部を含むことを特徴とする請求項２記載のプリンタ。
4. 前記ステーに支持されたケースをさらに有し、
   前記センサユニットは、前記ケースに収納され、
   前記ケースの下端には、前記メディアに当接可能であり、ゴム又は軟質樹脂を含んでいる緩衝部が設けられていることを特徴とする請求項２又は請求項３のいずれか１項記載のプリンタ。
5. 前記キャリッジは、レール上に移動可能に設けられていることにより、前記メディアの表面に対して相対的に移動可能であることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載のプリンタ。
6. 前記ツールホルダの移動方向は、鉛直方向であることを特徴とする請求項５記載のプリンタ。

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