JP4456753B2 - 給紙装置および印刷装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はシート状媒体を印刷部に送る給紙装置、該給紙装置を具備した印刷装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
孔版印刷装置、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置は、画像を形成されるシート状媒体を、搬送による曲がりの無いよう矯正しまた所定のタイミングでこれら画像形成装置の画像形成部に搬送するためのレジストローラを有している。レジストローラは画像形成部に向けてシート状媒体を搬送するシート状媒体搬送部から搬送されてくるシート状媒体の先端を係止し、画像形成部に向けて搬送すべきときまでシート状媒体を保持するが、シート状媒体の後端側はシート状媒体供給部による搬送作用を受ける。
【０００３】
したがってシート状媒体は所定時間の間、その搬送方向におけるレジストローラの上流側の搬送路において撓んだ状態で停止している。撓んだ状態のシート状媒体は、孔版印刷装置の場合、像担持ドラムとしての版胴上の画像に、画像形成部である印刷部で会合するような所定のタイミングでレジストローラが高速回転を始めることにより、印刷部に向けて送られ始める。
【０００４】
版胴の線速度は多段階或は無段階に可変であり、印刷部におけるシート状媒体ヘの画像形成は、該版胴の線速度に応じてなされる。版胴の線速度は低速印刷時におけるように低速の場合もあれば、また比較的速い速度で行われる場合もある。
【０００５】
この版胴の線速度毎のシート状媒体の搬送精度は重要であり、版胴の線速度が速いときにはレジストローラの回転もこれに合わせて比較的速い速度でおこなわれており、そのために発するシート状媒体の張り音またはシート状媒体ガイド部材を叩く音は非常に大きく、その低滅のためガイド板への緩衝部材追加、または出来るだけ撓みが小さく安定するように制御したり、吸音材を貼り付けたりして音の低減を図っている。
【０００６】
従来は、版胴が高速度で回転されるときはその版胴の線速度に合わせてレジストローラによっても高速搬送がなされる。回転し始めのレジストローラにおいては、シート状媒体先端部がレジストローラのニップ部にくわえ込まれる際に、スリップにより若千の搬送ロスがでやすく、結果としてシート状媒体に対する画像の位置精度にバラツキが出やすい。
【０００７】
また版胴の線速度が速くなると版胴の回転負荷によりその駆動部のベルト伸び、軸のねじれ、撓み等が大きくなり若千シート状媒体と印刷部にズレが生じてしまったり速度毎に位置ズレが発生しやすい。
【０００８】
また瞬間的にシート状媒体が伸ばされることや、ガイド板への当接により発生する衝撃音を、ガイド板への緩衝材追加、または吸音材追加等により、又はシート状媒体撓みをできるだけ小さく安定させる制御をしたりするなどして解消しようとしているが、前者では構造を複雑にするし、後者では制御が煩雑になる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、シート状媒体を印刷部に送る際に発生する騒音を低減し、印刷部において画像とシート状媒体とを精度よく合致させ得るように搬送精度を向上した給紙装置、該給紙装置を具備した印刷装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するため、以下の構成とした。
（１）． 線速度を可変とした版胴を有する印刷部にシート状媒体を所定のタイミングで搬送する一対のレジストローラを有し、このシート状媒体をレジストローラのニップ部直前部に当接させた後、このシート状媒体を第１のレジスト速度で一定量送ることにより該レジストローラに確実にくわえ込ませたのち待機させ、前記版胴の回転と同期した第２のレジスト速度で、前記印刷部に向けて前記レジストローラから前記待機しているシート状媒体を送り出す給紙装置において、
前記版胴の線速度に応じて前記くわえ込み量を可変とし、前記線速度が大となる程、前記くわえ込み量を小とすることとした（請求項１）。
（２）． 線速度を可変とした版胴を有する印刷部にシート状媒体を所定のタイミングで搬送する一対のレジストローラを有し、このシート状媒体をレジストローラのニップ部直前部に当接させた後、このシート状媒体を第１のレジスト速度で一定量送ることにより該レジストローラに確実にくわえ込ませたのち待機させ、前記版胴の回転と同期した第２のレジスト速度で、前記印刷部に向けて前記レジストローラから前記待機しているシート状媒体を送り出す給紙装置を備えた画像形成装置において、
前記給紙装置が（１）記載の給紙装置であることとした（請求項２）。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１に本発明を適用した給紙装置を有する画像形成装置としての孔版印刷装置の全体構成を示す。孔版印刷装置１は、周知の感熱デジタル製版一体型孔版印刷装置の構造であり、製版済みのマスタ２を外周面に巻き付けることにより像を担持した状態となる像担持体ドラムとしての版胴３と、版胴３の右方上側に配置されマスタ２を製版する製版装置４と、版胴３の左方上側に配置され使用済みのマスタ２を版胴３から剥ぎ取り排版する排版装置５と、製版装置４の下方に配置され給紙トレイ６上に積載されたシート状媒体としての印刷用紙７を給送する給紙装置８と、給紙装置８に備えられ給紙トレイ６側から給送されてきた印刷用紙７を版胴３に巻かれたマスタ２の画像と印刷部で会合し得る所定のタイミングで該印刷部に向けて搬送するレジストローラ９と、版胴３の下方に配置され給送されてくる印刷用紙７を版胴３上の製版済みのマスタ２に押し付けることにより印刷を行う印圧装置１０と、版胴３、製版装置４、排版装置５の上方に位置し原稿１１の画像を読み取るための原稿読取装置１２と、孔版印刷装置１の左方に配置され印圧装置１０で印刷された印刷済みの印刷用紙７を版胴３から剥ぎ取るためのエアナイフ１３および排紙爪１４と、剥ぎ取られた印刷用紙７を搬送する排紙部１５と、排紙部１５によって搬送され孔版印刷装置１から排出される印刷用紙７を積載する排紙台１６と、孔版印刷装置１を操作し印刷を行うための図示しない操作パネルなどから主に構成されている。
【００１２】
版胴３は、周知の多孔性円筒状をなし、ドラム軸１７の周りに回動自在に支持されている。版胴３は、図示しないメインモータにより線速度を可変に回転させることができる。版胴３の外周部の一母線上には、マスタ２の先端部をクランプする開閉自在なクランパ１８が設けられている。版胴３の内部には、版胴３の内周面から外周面に向けてインクを供給するためのインク供給手段１９が配設されている。
【００１３】
マスタ２としては、ポリエステル等の熱可塑性樹脂フィルムに多孔質の支持体として和紙等を貼り合わせたものが用いられているが、これに限らず、非常に薄い実質的に熱可塑性樹脂フィルムのみからなるものを用いることも可能である。
【００１４】
先ず、オペレータが、原稿読取装置１２の図示しない原稿受け台に印刷すべき原稿１１をセットし、製版を起動させるため操作パネル上の図示しないスタートキーを押下すると、排版工程が版胴３において同様に実行される。版胴３が図中時計回り方向を示す矢印ａ方向と反対の反時計回り方向に回転し、版胴３の外周面に巻装されていた使用済みのマスタ２が版胴３の外周面から漸次剥され搬送されつつ排版装置５の排版ボックス２０内へ排出されることにより排版工程が終了する。
【００１５】
排版工程と並行して、原稿読取部１２が作動して原稿読み取りが行われる。この原稿読み取りに係る詳細な構成及び動作は、例えば公知の「縮小式の原稿読取方式」により行われるようになっている。原縞読み取りされた画像は最終的にＣＣＤ（電荷結合素子）等の光電変換素子からなる画像センサにより光電変換される。光電変換され電気信号は、図示しないアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換基板に送信されることによりデジタル画像信号に変換される。
【００１６】
原稿読み取り動作と並行して、上記デジタル画像信号に基づき、製版装置４において製版・給版工程が行われる。サーマルヘッド２１に押し付けられているプラテンローラ２２の回転により、マスタ２がマスタロール２３から引き出され、マスタ搬送路の下流側に搬送される。
【００１７】
このように搬送されるマスタ２に対して、サーマルヘッド２１の主走査方向に一列に配列された多数の微小な発熱素子が、上記Ａ／Ｄ変換基板およびその後の製版制御基板（図示せず）で各種処理を施されて送られてくるデジタル画像信号に応じて各々選択的に発熱し、発熱した発熱素子に接触しているマスタ２の熱可塑性樹脂フィルムが溶融穿孔される。
【００１８】
このようにして、画像情報に応じたマスタ２の位置選択的な溶融穿孔により、画像情報が穿孔パターン（画像）として書き込まれる。画像情報が書き込まれて製版された製版済みのマスタ２はその搬送方向下流側から送り出しローラ対２４の回転により版胴３の外周部側へ向かって送り出され、図示の給版位置状態にある版胴３の拡開したクランパ１８へ向かって移動する。このとき版胴３からは、既に排版工程により使用済みのマスタ２が除去されている。製版済みマスタ２の搬送方向下流側の端部である先端部が、一定のタイミングで版胴３上のクランパ１８によりクランプされ、版胴３が図中矢印ａ方向に回転すると、この回転に伴い、外周面に製版済みのマスタ２が徐々に巻き付けられていく。
【００１９】
製版済みマスタ２の後端部は、製版完了後に製版装置４に配設されている切断手段２５の作動により一定の長さに切断されて、マスタ２が版胴３の外周面に完全に巻装されると、いわゆる給版工程が終了する。
【００２０】
このようにして製版済みのマスタ２が版胴３の外周面にそれぞれ巻装されると製版・給版工程が終了し、印刷工程が開始される。給紙トレイ６上に積載された最上位の印刷用紙７が呼び出しコロ２６に接触するまで給紙トレイ６は図示しない周知の手段により上昇されている。呼び出しコロ２６に接触している最上位の印刷用紙７が、呼び出しコロ２６の回転動作により搬送されると共に、一対の分離コロ２７により１枚の印刷用紙７だけが分離されて一対のレジストローラ９に向けて給送される。
【００２１】
このとき、給送される印刷用紙７の先端が、レジストローラ９のニップ部直前部位に当接した後も若干の送りを分離コロ２７によって与えられることにより後述する図２に示すように印刷用紙７は矢印ｃで示すシート状媒体搬送方向における中央部、つまり、レジストローラ９と分離コロ２７の間の部位が上方に撓んだ状態で停止している。
【００２２】
印刷動作が始まると版胴３が所定の線速度に対応する回転速度で回転され始める。版胴３の内周側では、インク供給ディストリビュータ（図示せず）からインク供給手段としてのインクローラ２８とドクタローラ２９との間に形成されたインク溜り３０にインクが供給され、そのインクはインクローラ２８とドクタローラ２９とが回転することによって混練され伸ばされると共に、インクローラ２８の外周面に均一に付着するようになる。
【００２３】
インクの残量は、例えば特開平５−２２９２４３号公報の図２などにより公知のインク検知手段によって検知され、インクが少なくなったときには上記インク供給デイストリビュータからインクが補給される。こうして版胴３の回転方向と同一方向に、かつ、版胴３の回転速度と同期して回転しながら内周面に転接するインクローラ２８により、インクが版胴３の内周側に供給される。
【００２４】
印圧装置１０は、インクローラ２８、プレスローラ３１、図示しないプレスローラブラケット、図示しないバネからなるプレスローラテンションおよび図示しないプレスローラカムによって主に構成されている。プレスローラ３１は、レジストローラ９によって所定のタイミングで給送されてきた印刷用紙７を版胴３に押し付けて印刷画像を印刷用紙７上に形成する押圧手段としての機能を有する。プレスローラ３１は、プレスローラブラケットの一方の揺動端において回転自在に支持されていて、プレスローラテンションおよびプレスローラカムからなる周知の機構により版胴３の外周面に接離自在に設けられている。
【００２５】
印刷用紙７が、レジストローラ９により版胴３の回転と同期した所定のタイミングで版胴３とプレスローラ３１との間、すなわち画像形成部としての印刷部３２に給送されてくると、これに同期して版胴３の外周面下方に離間していたプレスローラ３１が揺動されることにより、版胴３の外周面に巻装されている製版済みのマスタ２に押し付けられる。
【００２６】
これにより、版胴３の多孔部から滲み出たインクの粘性による付着力によって、製版済みのマスタ２が版胴３の外周面上に密着すると同時にさらに製版済みのマスタ２の穿孔パターン部からインクが滲み出し、この滲み出たインクが印刷用紙７の表面に転移されて、所望の印刷画像が形成される。
【００２７】
印刷画像が形成された印刷用紙７は、その先端部が排紙部１５近傍の所までくると、エアナイフ１３および排紙爪１４によって版胴３から分離・剥離される。分離・剥離された印刷済みの印刷用紙７は、排紙部１５によって搬送され、排紙台１６に向けて飛翔する。このようにしていわゆる「版付け」、あるいは「試し刷り」が終了する。
【００２８】
次に、操作パネル上の図示しないテンキーで印刷枚数、印刷速度を設定し、再度スタートキーを押下すると上記試し刷りと同様の工程で、給紙、印刷および排紙の各工程が設定した印刷速度にて印刷枚数分繰り返して行なわれ、孔版印刷の全工程が終了する。
【００２９】
図２に給紙装置の詳細を示す。給紙装置８は、印刷用紙７を積載する給紙トレイ６（図１）と、給紙トレイ６上の最上位の印刷用紙７をシート状媒体搬送方向ｃに送り出す呼出しコロ２６と、呼出しコロ２６によって送り出された印刷用紙７を一枚だけ、さらにシート状媒体搬送方向ｃに搬送する分離コロ対２７と、その呼び出しコロ２６、分離コロ２７の駆動源６となるステッピングモータ４６、また分離コロ２７によって給送されてきた印刷用紙７を所定のタイミングで印刷部３２に搬送するレジストローラ９とその駆動源となるステツピングモータ４７、そして分離コロ２７とレジストローラ９との間に設けられた下側用紙案内板４２、および上側案内板４４と、上側案内板４４のレジストローラ９の上流位置に固定されてレジストローラ到達前の印刷用紙７を検知する用紙検出センサ４８を有している。
【００３０】
分離コロ対２７は、上側コロ２７ａと下側コロ２７ｂとを有しており、上側コロ２７ａと印刷用紙７との摩擦係数、印刷用紙７相互間の摩擦係数、下側コロ２７ｂと印刷用紙７との摩擦係数をそれぞれμ１、μ２、μ３とすると、μ１＞μ２＞μ３の関係が成立するように、コロ２７ａ、ｂ表面の摩擦が調節されており、呼出しコロ２６によって２枚以上の印刷用紙７が送り出されても、最上位の印刷用紙７のみを分離してレジストローラ９に向けて搬送するようになっている。下側コロ２７ｂは、下側ガイド板４２に設けられた切欠き４２ａから露出して上側コロ２７ａに対向している。
【００３１】
レジストローラ９は、上側ローラ９ａ、下側ローラ９ｂを有しており、それぞれ、上側ガイド板４４、下側ガイド板４２に形成された切欠き４４ａ、４２ａから露出して互いに対向している。下側ガイド板４２の上面４２ｂ、分離コロ対２７のニップ部２７ｃと上ガイド板４４との対向領域、レジストローラ９のニップ部９ｃにより、搬送路４５が形成されている。
【００３２】
給紙に際しては分離コロ２７及び呼び出しコロ２６がステッピングモータ４６により、ベルト及びプーリを介して駆動される。呼出しコロ２６によって送り出された給紙トレイ６上の印刷用紙７は、これが複数枚であっても分離コロ２７によって一枚のみが分離されてレジストローラ９に向けて給送される。印刷用紙７の先端は下側ガイド板４２、上側ガイド板４４にガイドされて搬送され、回転を停止しているレジストローラ９のニップ部直前部位に当接しそれまでの搬送による用紙スキューが矯正される。
【００３３】
ステッッピングモータ４７による送りの途中、用紙検出センサ４８により印刷用紙７の先端が検出されると、その後の分離コロ２７による搬送量はステッピングモータ４６で一定量（パルス数）に決められているため、レジストローラ９のニップ直前部位に当接後の用紙撓み量は所望の一定量に安定して定めることができる。
【００３４】
その後、レジストローラ９を版胴３の回転に同期した所定のタイミングで、設定速度で回転開始させる前にレジストローラ９を駆動源となるステッピングモータ４７の自起動域位の低速な駆動速度である第１のレジスト速度にて一定量回転させて印刷用紙７の先端部をレジストローラ９に確実にくわえ込ませた状態にて待機させる。
【００３５】
この時の送り量は、印刷用紙７の先端部が確実にレジストローラニップにくわえ込まれている量であり、例えば、レジストローラのニップ部を越えて印刷用紙７の先端が搬送方向Ａの下流側に位置している。この待機時においてニップ部９ｃから搬送方向Ａに印刷用紙７の先端が出ている量をくわえ込み量δという。
【００３６】
このくわえ込み量δが確保された状態では、図３に示したように、レジストローラ９と分離コロ２７間での用紙撓みが無くなっている状態でもかまわない。また、このくわえ込み量δは設定印刷速度により異ならせることができ、高速になるほどくわえ込み量が少なくなるように制御することができる。なお、図２、３においてくわえ込み量δは説明のため誇張して示している。
【００３７】
その後、レジストローラ９は、版胴３上に担持された画像と印刷部３２で会合し得る適時のタイミングにて高速回転を開始し印刷用紙７を印刷部３２に給送する。レジストローラ９の回転は版胴３の回転速度に合わせた比較的大きい速度であるが、レジストローラ９のニップ部にしっかりくわえ込まれているため、従来のようにローラニップ部にかみ込む際に発生する若千のスベリもなくなり、搬送精度のバラツキも非常に小さいものとなり、また印刷速度の違いによる、ドラム駆動系のベルト伸び、軸７のねじれ、撓みから発生する画像位置のバラツキも少ないものとなる。
【００３８】
レジストローラの駆動源としてステッピングモータ４７、分離コロ２７の駆動源としてステッピングモータ４６を各々独立に設け、用紙検出センサ４８で印刷用紙７の先端を検知してから上記各々のステッピングモータによる送り速度を制御できるので、撓み量の調節も自在である。
【００３９】
図３に示すように、印刷用紙７の撓みが若千あるかないか位とすることで、用紙撓みが急激に伸ばされる際に発生する衝撃も少なくなることから、これらによる衝撃音も非常に小さなものとすることができる。
【００４０】
またクランパを有する圧胴タイプの印刷形成部の場合には、用紙先端の送り精度が良いことから、クランパと用紙先端の接触にて発生する用紙先端のキズ、クランパ跡の発生を抑えることができる。
【００４１】
レジストローラ９は、印刷用紙７の先端が印刷部３２に進入し、版胴３とプレスローラ３１とによって挟み付けられると、上側ローラ９ａが搬送路４５の上方に退避するため、版胴３の回転により生ずる印刷用紙７の搬送力の負荷となることがない。
【００４２】
制御回路の一例を図４により説明する。図４において、制御手段としてのＣＰＵ５０には用紙検出センサ４８や、ＲＡＭ，ＲＯＭなどを含む記憶媒体５１、クロック５２などから信号が入力されるようになっている。記憶媒体５１は当該孔版印刷装置１のプロセスを制御するためのプログラムが記憶されている。用紙検出センサ４８は印刷用紙の先端を検知するとその検出信号を出力する。クロック５２はステッピングモータ４６、４７の制御用クロック信号を出力する。これらの入力情報に基づいて、ＣＰＵ５０はステッピングモータ４６、４７など、および他の被制御部５３を制御する。例えば、ＣＰＵ５０は、前記説明に係るステッピングモータ４６、４７などについて駆動時機や、駆動量、駆動速度などを制御し、くわえ込み量を設定する。
【００４３】
このように、印刷部３２に所定のタイミングで搬送するレジストローラを有し、印刷用紙７の先端が上記レジストローラに係合した後、上記レジストローラの上流側の搬送路にシートの撓みを形成する給紙装置において、所定のタイミングにて上記レジストローラの高速回転により画像形成部にシートを送り始める以前に、レジストローラを低速回転させシートをレジストローラニッブ部に確実にくわえ込ませ、また設定速度に応じてそのくわえ込み量を制御することにより、従来発生していたレジストローラ高速回転時におけるシートくわえ込み時のスベリ誤差による搬送精度、第２のレジスト速度の設定速度による印刷用紙７と版胴３上の画像との位置のバラツキを少なくし、それからレジストローラ９と分離コロ２７の相対的な送り量の制御によりレジストローラと分離コロ２７間の撓みを少なくできることから、シート高速搬送時に発生する用紙の衝撃音、騒音を低減させることができる。
【００４４】
以上実施例を説明したが、孔版印刷装置１を構成する上記各装置等の構成およびその配置状態は、あくまでもその一例を示したものであり、他の周知の装置および種々の配置状態をもって構成してもよい。例えば、孔版印刷装置１は、上記したような感熱デジタル製版一体型孔版印刷装置を構成するものに限らず、例えば装置本体と別体に配設された製版給版装置あるいは排版装置によってマスタを製版し給版したり、あるいは排版したりしてもよく、製版装置４および排版装置５を上記装置本体に必ずしも具備していなくてもよい。また、製版するためのデータは、上記したように原縞読取装置で読み取ったデータでも、あるいはコンピュータ等で作成されたデータであってもよい。また、版胴の数が２つ以上の複胴式としてフルカラー印刷を含む多色印刷を行うこともできるし、押圧手段としては、本実施例ではプレスローラを用いたものを示したが、例えば特開平９−１０４１５８号公報に記載の圧胴（用紙に対する画像位置精度を上げる為、用紙先端部をクランプする部材を有している圧胴）を用いてもよい。
【００４５】
給紙装置を具備する画像形成装置としては、孔版印刷装置に限らず、画像を担持したドラムにシート状媒体を接しさせて画像形成を行なう周知のプリンター、複写機、ファクシミリ等が拳げられる。シート状媒体としては、通常の用紙のほか、ＯＨＰシート、厚紙、封筒などを用いることができる。
【００４６】
以上により、レジストローラによるシート状媒体の高速搬送時にシート状媒体先端が画像形成部に到達するタイミングについて像担持ドラムの線速度に応じて変化するレジストローラの設定速度毎のシート状媒体に対する画像の位置精度のバラツキを少なくしてシート状媒体送り精度を向上させ、また、瞬間的に撓んだシート状媒体が伸ばされたり、ガイド板への当接することなどによる衝撃音、騒音を低減することのできる給紙装置および当該給紙装置を備えた画像形成装置を提供することができる。
【００４７】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、版胴の線速度が大となるほど、くわえ込み量を小にすることでシート状媒体の先端から印刷部までの距離を大きくとり、これにより、印刷部に至る搬送時間を大きくとることができ、高速の版胴線速度においても余裕をもって版胴との同期をとり画像との合致精度を高めることができる。
請求項２記載の発明では、搬送精度が高く、騒音の発生も少ない印刷装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】孔版印刷装置の概略構成を説明した正面図である。
【図２】本発明にかかる給紙装置の要部を説明した正面図である。
【図３】撓み量を少ない状態のときの給紙装置の正面図である。
【図４】制御ブロック図である。
【符号の説明】
３ （像担持ドラムとしての）版胴
７ （シート状媒体としての）印刷用紙
９ レジストローラ

Claims (2)

1. 線速度を可変とした版胴を有する印刷部にシート状媒体を所定のタイミングで搬送する一対のレジストローラを有し、このシート状媒体をレジストローラのニップ部直前部に当接させた後、このシート状媒体を第１のレジスト速度で一定量送ることにより該レジストローラに確実にくわえ込ませたのち待機させ、前記版胴の回転と同期した第２のレジスト速度で、前記印刷部に向けて前記レジストローラから前記待機しているシート状媒体を送り出す給紙装置において、
   前記版胴の線速度に応じて前記くわえ込み量を可変とし、前記線速度が大となる程、前記くわえ込み量を小とすることを特徴とする給紙装置。
2. 線速度を可変とした版胴を有する印刷部にシート状媒体を所定のタイミングで搬送する一対のレジストローラを有し、このシート状媒体をレジストローラのニップ部直前部に当接させた後、このシート状媒体を第１のレジスト速度で一定量送ることにより該レジストローラに確実にくわえ込ませたのち待機させ、前記版胴の回転と同期した第２のレジスト速度で、前記印刷部に向けて前記レジストローラから前記待機しているシート状媒体を送り出す給紙装置を備えた画像形成装置において、
   前記給紙装置が請求項１記載の給紙装置であることを特徴とする印刷装置。

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