JP4479427B2 - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数ラインの同時書き込みが可能な書込みユニットを備えた画像形成装置に関する。

近年、プリンタに対する高速・高解像度化の要求に応えるため、また複数の発光点を有する素子を安価に作成できるようになってきたことから、ＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser：面発光型レーザ）を使用する技術が提案されている（特許文献１参照）。

図１に面発光レーザを備えた画像書込みユニット１００の構成を示す。面発光レーザ１０１の各発光点から出力された光ビームを、コリメータレンズ１０２、シリンダレンズ１０３を介して、各々回転多面鏡１０４に入射させる。

回転多面鏡１０４に入射した各光ビームは、当該回転多面鏡１０４の回転によって主走査方向に偏向される。このとき、各光ビームを副走査方向にずらして入射させる。回転多面鏡１０４の反射面により反射された各光ビームは、トロイダルレンズ１０５や走査レンズ１０６を介して感光体ドラム１０７上に照射される。すなわち、複数ラインを同時に走査することができるので、感光体ドラム１０７への画像の高速書込みが可能となっている。

特開平５−２９４００５号公報

上述したように面発光型レーザを用いた画像書込みユニットでは、同時に複数ラインの書込みが可能となるため、印刷する画像の画質や印刷スピード、すなわち書き込みモードに応じて出力ライン数を可変にすることが想定される。例えば、一度書き込んだ複数ラインのうちの一部のラインで、次の書込み時にもう一度上書きする。この二重露光モードによって高画質な画像を形成することができる。また、印刷スピードを早めたい場合には、画像書込みユニットが同時書込み可能なライン数分ずつ書込みを行なう。

このように面発光型レーザを用いた画像の書き込みでは、複数の書き込みモードが可能となるので、この書き込みモードに合わせて、画像メモリもより無駄なく使用する必要がある。例えば、タンデム型の画像形成装置では、各色の位置ずれを補正するレジストレーション補正（以下、レジ補正と呼ぶ）が行なわれている。レジ補正の精度に応じて、補正用データのデータ量も多くなる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、印刷モードに合わせて画像メモリを無駄なく活用することができる画像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的とする。

本発明の画像形成装置は、操作者の操作入力を受け付ける操作入力受付手段と、像担持体に照射する複数本の光ビームの前記像担持体上での書き出し位置を、前記複数本の光ビームによる書き込み幅ずつ副走査方向にずらしながら前記像担持体に静電潜像を形成する第１モードと、前記書き出し位置を前記書き込み幅の半分ずつ前記副走査方向にずらしながら前記像担持体に静電潜像を形成する第２モードとをそれぞれ備える複数の光源部を、前記操作入力受付手段で受け付けた操作入力に従って、前記第１モード又は前記第２モードで動作させる制御手段と、転写ベルト上に形成される各色ごとの画像の位置ずれ量の測定値に基づいて前記制御手段が生成した主走査方向レジ補正量に従い、入力した画像データの主走査方向の位置ずれを補正する第１補正手段と、前記第１補正手段から送られる前記画像データと前記位置ずれの補正によって生じる補正データとを記憶する記憶手段と、前記複数の光源部が前記第１モードで動作する場合に前記記憶手段に一度に書き込む前記画像データと前記補正データとのデータ量の和が、前記複数の光源部が前記第２モードで動作する場合に前記記憶手段に一度に書き込む前記画像データと前記補正データとのデータ量の和よりも多くなるように、前記画像データ及び前記補正データを前記記憶手段に書き込むと共に、前記複数の光源部が前記第２モードで動作する場合に前記記憶手段に書き込む補正データのデータ量が、前記複数の光源部が前記第１モードで動作する場合に前記記憶手段に書き込む補正データのデータ量よりも多くなるように動作する書き込み手段と、前記複数の光源部が前記第１モードで動作している場合に前記記憶手段から一度に読み出す前記画像データと前記補正データとのデータ量の和が、前記複数の光源部が前記第２モードで動作している場合に前記記憶手段から一度に読み出す前記画像データと前記補正データとのデータ量の和よりも多くなるように、前記記憶手段から前記画像データ及び前記補正データを読み出す読み出し手段と、画像を形成する各色ごとに設けられ、前記読み出し手段によって前記記憶手段から読み出された前記画像データ及び前記補正データを入力して、該入力した画像データ及び前記補正データに基づく静電潜像を、前記複数の像担持体にそれぞれ形成する前記複数の光源部とを備えている。

本発明は、複数の光源部が第１モードで動作する場合に記憶手段に書き込まれるデータ量は、複数の光源部が第２モードで動作する場合に記憶手段に書き込まれるデータ量よりも多くなるが、第２モードの場合に記憶手段に書き込まれる補正データのデータ量を第１モードの場合に記憶手段に書き込まれる補正データのデータ量よりも多くしている。このため、複数本の光ビームの書き込み幅ずつ副走査方向にずらしながら像担持体に静電潜像を形成する第１モードの場合には、記憶手段に記憶される画像データのデータ量が多くなり、書き込み幅の半分ずつ副走査方向にずらしながら像担持体に静電潜像を形成する第２モードの場合には、記憶手段に記憶される補正データのデータ量が多くなる。従って、印刷速度の速い第１モードの場合には、画像データを優先的に複数の光源部に送って画像データに応じた静電潜像を像担持体上に形成することができ、画質が優先される第２モードの場合には、補正データを優先的に複数の光源部に送って位置ずれの少ない静電潜像を像担持体上に形成することができる。

上記の画像形成装置において、前記読み出し手段で読み出された前記画像データ及び前記補正データを入力して、前記各色ごとの画像の位置ずれ量の測定値に基づいて前記制御手段で生成された副走査方向レジ補正量に従って、画素データの副走査方向の位置ずれを補正し、補正後の画素データと前記読み出し手段で読み出された補正データと前記副走査方向の位置ずれの補正によって生じた補正データとを前記複数の光源部に送る第２補正手段を有するとよい。

上記の画像形成装置において、前記記憶手段は、２色分の画像データ及び補正データを記憶する画像メモリを２つ備え、前記書き込み手段と前記読み出し手段とを各画像メモリに対し１つずつ設けるとよい。
従って、画像メモリ、書き込み手段、読み出し手段の数を減らして装置のコストを下げることができる。

本発明の画像形成方法は、像担持体に照射する複数本の光ビームの前記像担持体上での書き出し位置を、前記複数本の光ビームによる書き込み幅ずつ副走査方向にずらしながら前記像担持体に静電潜像を形成する第１モード、又は前記書き出し位置を前記書き込み幅の半分ずつ前記副走査方向にずらしながら前記像担持体に静電潜像を形成する第２モードにより複数の像担持体上にそれぞれ静電潜像を形成する複数の光源部を備えた画像形成装置の画像形成方法であって、用紙に画像を転写する転写ベルト上に形成される、各色ごとの画像の位置ずれ量を測定するステップと、前記位置ずれ量の測定値に基づいて、前記転写ベルト上に形成される画像データの主走査方向の位置ずれを補正するための主走査方向レジ補正量を算出するステップと、算出した前記主走査方向レジ補正量に基づいて、入力した画像データの主走査方向の位置ずれを補正するステップと、前記複数の光源部が第１モードで動作する場合に記憶手段に一度に書き込む前記画像データと前記主走査方向の位置ずれの補正により生じる補正データとのデータ量の和が、前記複数の光源部が前記第２モードで動作する場合に前記記憶手段に一度に書き込む前記画像データと前記補正データとのデータ量の和よりも多くなるように、前記画像データ及び前記補正データを前記記憶手段に書き込むと共に、前記複数の光源部が前記第２モードで動作する場合に前記記憶手段に書き込む補正データのデータ量が、前記複数の光源部が前記第１モードで動作する場合に前記記憶手段に書き込む補正データのデータ量よりも多くなるように、前記画像データ及び前記補正データを前記記憶手段に書き込むステップと、前記複数の光源部が前記第１モードで動作している場合に前記記憶手段から一度に読み出す前記画像データと前記補正データとのデータ量の和が、前記第２モードで動作している場合に前記記憶手段から一度に読み出す前記画像データと前記補正データとのデータ量の和よりも多くなるように、前記記憶手段から前記画像データ及び前記補正データを読み出すステップと、前記記憶手段から読み出した前記画像データ及び前記補正データに基づく静電潜像を、前記複数の光源部で前記複数の像担持体にそれぞれ形成するステップとを有している。

本発明は、印刷モードに合わせて画像メモリを無駄なく活用することができる。

添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例を説明する。

まず、図２を参照しながら本実施例の構成を説明する。図２において、原稿台１上に載置された原稿２は、光源及び走査ミラー等からなる走査光学系を介して、カラーＣＣＤセンサ３を備えたイメージスキャナによりＲ（レッド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）のアナログ画像信号として読み取られる。そして、上記カラーＣＣＤセンサ３によって読み取られたＲ，Ｇ，Ｂのアナログ画像信号は、画像処理部４によってＹ（イエロ），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（ブラック）の各色の画像形成ユニット５Ｃ，５Ｍ，５Ｙ，５ＫのＲＯＳ（Ｒａｓｔｅｒ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｃａｎｎｅｒ）７Ｃ，７Ｍ，７Ｙ，７Ｋに各色の画像データが順次出力される。これらのＲＯＳ７Ｃ，７Ｍ，７Ｙ，７Ｋから画像データに応じて出射されるレーザビームが、それぞれの感光体ドラム６Ｃ，６Ｍ，６Ｙ，６Ｋの表面に走査露光されて静電潜像が形成される。各感光体ドラム６Ｃ，６Ｍ，６Ｙ，６Ｋ上に形成された静電潜像は、現像器８Ｃ，８Ｍ，８Ｙ，８ＫによってそれぞれＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のトナー像として現像される。なお、本実施例ではＲＯＳ７Ｃ，７Ｍ，７Ｙ，７Ｋとして、図１に示すような面発光型レーザを備え複数ラインの同時書込みが可能な書込みユニットが用いられている。

また、図２に示す位置ずれ量測定部９は、画像を形成するＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各色画像のずれ量を求める。位置ずれ量測定部９による位置ずれ量の測定には、種々の方法がある。例えば、図３に示すように転写ベルト７０の全周にわたってレジずれ測定用パターンＰを形成し、このレジずれ測定用パターンＰを位置ずれ量測定部９により所定のタイミングで繰り返しサンプリングする。こうして得られたサンプリングデータから、例えばブラックを基準とした各色（イエロー、マゼンタ、シアン）のレジずれ量を検出するとともに、これらをサンプリング回数で割って平均レジずれ量Ｒを算出し、この平均レジずれ量Ｒに基づいてレジ補正を行う。位置ずれ量測定部９により測定された位置ずれ量は、制御部１０に送られる。

次に、図４を参照しながら画像処理部４の構成について説明する。画像処理部４には、図４に示すように制御部１０、主走査レジ補正部１１、メモリライトインターフェース（以下、メモリライトＩＦとも記す）１２、メモリリード／ライト選択部１３、画像メモリ１４、メモリリードインターフェース（以下、メモリライトＩＦとも記す）１５、副走査レジ補正部１６、データ出力部１７とを備えている。なお、主走査レジ補正部１１、メモリライトＩＦ１２、メモリリード／ライト選択部１３、画像メモリ１４、メモリリードＩＦ１５、副走査レジ補正部１６、データ出力部１７は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）の一部として構成されている。

制御部１０は、画像処理部４の各部を制御する。また、位置ずれ量測定部９により測定された位置ずれ量からレジ補正の補正量を決定し、主走査レジ補正部１１、副走査レジ補正部１６に通知する。制御部１０は、主走査方向の位置ずれ量から主走査レジ補正指示情報を生成し、主走査レジ補正部１１に出力する。また、副走査方向の位置ずれ量から副走査レジ補正指示情報を生成し、副走査レジ補正部１６に出力する。

また制御部１０には、図示しない操作部の操作によってユーザが設定した印刷モードの指示が入力される。印刷モードとは、画質を優先する設定や、画質を落として印刷速度を優先する設定である。制御部１０は、設定された印刷モードにより、ＲＯＳ７Ｃ，７Ｍ，７Ｙ，７Ｋの書き込みモードを設定する。本実施例では、書き込みモードとして２種類のモードを備えている。第１のモードは、例えばＲＯＳ７Ｃ，７Ｍ，７Ｙ，７Ｋが同時に書込み可能なライン数をＮ（Ｎは、２以上の自然数）とすると、図５に示すように重ね書きせずにＮラインずつ書き込んでいくモードである。このモードを隣接露光モードと呼ぶ。この隣接露光モードは、Ｎラインずつ像を感光体ドラムに書き込むので、高速に印刷を行なうことができる。また第２のモードは、前回書き込んだラインの一部を重ね書きする２重露光モードである。例えば、ＲＯＳ７Ｃ，７Ｍ，７Ｙ，７ＫによってＮラインの書き込みを行なうと、次の書き込みの時には図６に示すように副走査方向にＮ／２ラインだけずらし、Ｎ／２だけ前回書き込んだ像に重ねる。すなわち、各ラインで必ず２度像が書き込まれる。この２重露光モードでは、Ｎ／２ずつ書き込まれるので印刷速度は、隣接露光モードよりも遅くなるが、画質を高めることができる。なお、図６では、画像を重ねていること示すために１回目の書き込み画像と、二回目の書き込み画像を少しずらしているが、実際には正確に位置合わせされる。

主走査レジ補正部１１は、画像を入力して、主走査方向のレジ補正を行い、補正後の画像をメモリライトＩＦ１２を介して画像メモリ１４に書き込む。主走査レジ補正部１１には、制御部１０からの主走査レジ補正量が入力される。制御部１０は、位置ずれ量に基づく主走査方向のレジ補正量を主走査レジ補正部１１に出力する。主走査レジ補正部１１は、１ライン分の画像データが入力されると、制御部１０から通知された主走査レジ補正量に従って、画素の挿入や間引きを行って補正後の画像データをメモリライトＩＦ１２を介して画像メモリ１４に書き込む。画像メモリ１４には、複数ライン分の画素データと、レジ補正による補正データが蓄積される。

またメモリライトＩＦ１２は、制御部１０から指示された書き込みモードに従って、一度に画像メモリ１４に書き込むデータ数を切り替える。例えば、上述した隣接露光モードでは、Ｎライン分ずつ画像データを書き込み、２重露光モードではＮ／２ライン分ずつ画像データを書き込む。

画像メモリ１４には、データのリードとライトとを切り替えるメモリリード／ライト選択部１３が設けられている。本実施例では、画像メモリ１４として１ポートＲＡＭを用いているので、同時に画像データの書き込みと読み出しとを行うことができない。従って、メモリライトＩＦ１２は、画像データの書き込みタイミングとなるとメモリリード／ライト選択部１３にデータの書き込み要求を出力する。同様にメモリリードＩＦ１５は、画像データの読み出しタイミングとなるとメモリリード／ライト選択部１３にデータの読み出し要求を出力する。

また図４に示す画像メモリ１４は、２色分の画像メモリとして使用される。図７（Ａ）に示すように１つの画像メモリ１４には２色の画素データが記録される。すなわち、画像メモリ１４に画像を書き込むメモリライトＩＦ１２、画素データを読み出すメモリリードＩＦ１５、主操作レジ補正部１１、副操作レジ補正部１６、データ出力部１７を２色共通で使用する。例えば、図７（Ａ）に示すようにＭ色とＹ色とを共通で使用し、Ｋ色とＣ色とを共通で使用することができる。この場合、図４に示す１つのＡＳＩＣ２０には、Ｍ，Ｙ用の画像メモリ１４と、Ｋ，Ｃ用の画像メモリ１４とが搭載され、画像メモリ１４ごとに画像データを書き込むメモリライトＩＦ１２と、メモリリード／ライト選択部１３と、メモリリードＩＦ１５とがそれぞれ設けられることになる。

なお、画像メモリ１４は、図７（Ｂ）に示すように各色ごとに設けてもよい。この場合、１枚のＡＳＩＣ２０に４チップを搭載し、メモリライトＩＦ１２と、メモリリード／ライト選択部１３と、メモリリードＩＦ１５とが色ごとに設けられる。

メモリリードＩＦ１５は、制御部１０から指示された書き込みモードに従って、画像メモリ１４から読み出す画像データを変更する。例えば、上述した隣接露光モードでは、Ｎライン分ずつ画像データを読み出し、２重露光モードではラインポインタのインクリメント数をＮ／２とし、前回読み出したＮ／２ラインと、新規のＮ／２ラインの画像を読み出す。

副走査レジ補正部１６には、制御部１０からの副走査レジ補正量が入力される。副走査レジ補正部１６は、画像メモリ１４に複数ライン分の画像データが蓄積された所で画像メモリ１４から画像データの読み出しを開始する。副走査レジ補正部１６は、制御部１０から通知された副走査レジ補正量に従って、同一ライン（又はラインの一部）を２回読み出す（挿入処理）か、ライン（又はラインの一部）を読み飛ばし、次のライン（又はラインの一部）を読み出す（間引き処理）ことでレジ補正を行い、１ライン分のレジ補正後の画像データを外部に出力する。

このように本実施例のＲＯＳ７Ｃ，７Ｍ，７Ｙ，７Ｋは、二重露光モードと隣接露光モードとを備えているので、新規に画像メモリ１４から読み出される画素データのライン数もこのモードに応じて変更する。制御部１０は、ラインカウンタのインクリメント数をＲＯＳ７Ｃ，７Ｍ，７Ｙ，７Ｋの書き込みモードに応じて変更する。このため、次のデータ書き込みのために画像メモリ１４に書き込む必要にある画素データ数も変更になる。そこで、画像メモリ１４に書き込む画素データ数が少ない場合には、レジストレーションの補正データを多く書き込む。これによりでレジストレーション補正を精度よく行うことができる。また、画像メモリ１４から読み出される画素データ数が多くなると、画像メモリ１４に書き込む画素データ数を多くして補正データを少なくする。これにより画像を高速に形成することができる。

なお、上述した実施例は本発明の好適な実施例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。

面発光型レーザを用いた画像書込みユニットの構成を示す図である。 画像処理装置の構成を示す図である。 位置ずれ量の測定方法を説明するための図である。 画像処理部４の構成を示す図である。 隣接露光モードを示す図である。 二重露光モードを示す図である。 画像メモリの構成を示す図である。

符号の説明

１ 原稿台 ２ 原稿
３ カラーＣＣＤセンサ ４ 画像処理部
５Ｃ，５Ｍ，５Ｙ，５Ｋ 画像形成ユニット
６Ｃ，６Ｍ，６Ｙ，６Ｋ 感光体ドラム
７Ｃ，７Ｍ，７Ｙ，７Ｋ ＲＯＳ
８Ｃ，８Ｍ，８Ｙ，８Ｋ 現像器 ９ 位置ずれ量測定部
１０ 制御部 １１ 主走査レジ補正部
１２ メモリライトＩＦ １３ メモリリード／ライト選択部
１４ 画像メモリ １５ メモリリードＩＦ
１６ 副走査レジ補正部 １７ データ出力部

Claims (4)

1. 操作者の操作入力を受け付ける操作入力受付手段と、
   像担持体に照射する複数本の光ビームの前記像担持体上での書き出し位置を、前記複数本の光ビームによる書き込み幅ずつ副走査方向にずらしながら前記像担持体に静電潜像を形成する第１モードと、前記書き出し位置を前記書き込み幅の半分ずつ前記副走査方向にずらしながら前記像担持体に静電潜像を形成する第２モードとをそれぞれ備える複数の光源部を、前記操作入力受付手段で受け付けた操作入力に従って、前記第１モード又は前記第２モードで動作させる制御手段と、
   転写ベルト上に形成される各色ごとの画像の位置ずれ量の測定値に基づいて前記制御手段が生成した主走査方向レジ補正量に従い、入力した画像データの主走査方向の位置ずれを補正する第１補正手段と、
   前記第１補正手段から送られる前記画像データと前記位置ずれの補正によって生じる補正データとを記憶する記憶手段と、
   前記複数の光源部が前記第１モードで動作する場合に前記記憶手段に一度に書き込む前記画像データと前記補正データとのデータ量の和が、前記複数の光源部が前記第２モードで動作する場合に前記記憶手段に一度に書き込む前記画像データと前記補正データとのデータ量の和よりも多くなるように、前記画像データ及び前記補正データを前記記憶手段に書き込むと共に、前記複数の光源部が前記第２モードで動作する場合に前記記憶手段に書き込む補正データのデータ量が、前記複数の光源部が前記第１モードで動作する場合に前記記憶手段に書き込む補正データのデータ量よりも多くなるように動作する書き込み手段と、
   前記複数の光源部が前記第１モードで動作している場合に前記記憶手段から一度に読み出す前記画像データと前記補正データとのデータ量の和が、前記複数の光源部が前記第２モードで動作している場合に前記記憶手段から一度に読み出す前記画像データと前記補正データとのデータ量の和よりも多くなるように、前記記憶手段から前記画像データ及び前記補正データを読み出す読み出し手段と、
   画像を形成する各色ごとに設けられ、前記読み出し手段によって前記記憶手段から読み出された前記画像データ及び前記補正データを入力して、該入力した画像データ及び前記補正データに基づく静電潜像を、前記複数の像担持体にそれぞれ形成する前記複数の光源部と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記読み出し手段で読み出された前記画像データ及び前記補正データを入力して、前記各色ごとの画像の位置ずれ量の測定値に基づいて前記制御手段で生成された副走査方向レジ補正量に従って、画素データの副走査方向の位置ずれを補正し、補正後の画素データと前記読み出し手段で読み出された補正データと前記副走査方向の位置ずれの補正によって生じた補正データとを前記複数の光源部に送る第２補正手段を有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記記憶手段は、２色分の画像データ及び補正データを記憶する画像メモリを２つ備え、
   前記書き込み手段と前記読み出し手段とを各画像メモリに対し１つずつ設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 像担持体に照射する複数本の光ビームの前記像担持体上での書き出し位置を、前記複数本の光ビームによる書き込み幅ずつ副走査方向にずらしながら前記像担持体に静電潜像を形成する第１モード、又は前記書き出し位置を前記書き込み幅の半分ずつ前記副走査方向にずらしながら前記像担持体に静電潜像を形成する第２モードにより複数の像担持体上にそれぞれ静電潜像を形成する複数の光源部を備えた画像形成装置の画像形成方法であって、
   用紙に画像を転写する転写ベルト上に形成される、各色ごとの画像の位置ずれ量を測定するステップと、
   前記位置ずれ量の測定値に基づいて、前記転写ベルト上に形成される画像データの主走査方向の位置ずれを補正するための主走査方向レジ補正量を算出するステップと、
   算出した前記主走査方向レジ補正量に基づいて、入力した画像データの主走査方向の位置ずれを補正するステップと、
   前記複数の光源部が第１モードで動作する場合に記憶手段に一度に書き込む前記画像データと前記主走査方向の位置ずれの補正により生じる補正データとのデータ量の和が、前記複数の光源部が前記第２モードで動作する場合に前記記憶手段に一度に書き込む前記画像データと前記補正データとのデータ量の和よりも多くなるように、前記画像データ及び前記補正データを前記記憶手段に書き込むと共に、前記複数の光源部が前記第２モードで動作する場合に前記記憶手段に書き込む補正データのデータ量が、前記複数の光源部が前記第１モードで動作する場合に前記記憶手段に書き込む補正データのデータ量よりも多くなるように、前記画像データ及び前記補正データを前記記憶手段に書き込むステップと、
   前記複数の光源部が前記第１モードで動作している場合に前記記憶手段から一度に読み出す前記画像データと前記補正データとのデータ量の和が、前記第２モードで動作している場合に前記記憶手段から一度に読み出す前記画像データと前記補正データとのデータ量の和よりも多くなるように、前記記憶手段から前記画像データ及び前記補正データを読み出すステップと、
   前記記憶手段から読み出した前記画像データ及び前記補正データに基づく静電潜像を、前記複数の光源部で前記複数の像担持体にそれぞれ形成するステップと、
   を有することを特徴とする画像形成方法。

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