JP5847764B2 - 画像読取装置 - Google Patents

Description

本発明は、原稿を光学的に読み取る画像読取装置に関する。

従来、原稿を搬送して読み取る画像読取装置を使用して原稿の読み取りが行われている。具体的には、モータにより読取部を読み取り位置のほぼ直下に移動して停止させる。そして、ランプユニットから光を出射し、原稿トレイ上に積載された原稿を１枚ずつ分離し、読み取り位置にて原稿を支持するガラス部材に沿って搬送させる。さらに、ガラス部材を介して原稿を光学的に走査し、その反射光を読取部により読み取ることによって、画像データが得られるようになっている。また、原稿搬送路を挟んで両側に読取部を配置し、原稿を表裏反転させることなく、一度の搬送で原稿の両面を読み取ることを可能にしているものがある（特許文献１）。

このような画像読取装置では画像の読み取り精度を一定に維持するために、撮像素子の特性やレンズ収差の影響などによって発生した濃度レベルのむらを補正するシェーディング補正を定期的に実行することが必要である。

従来の画像読取装置においては、読取部のシェーディング補正を行う際には、白基準部材を貼り付けたガラス部材を移動させて白基準部材を読取部と対向させて白基準を読み取るようにしている。

特開２００８−１９９２１３号

上記のように光学的に画像を読み取る装置にあっては、画像読み取り位置においてガラス部材に支持された原稿が浮き上がり、あるいはバタつくと精度よい読み取りが行えない。そのため、画像読み取り位置において原稿をガラス部材に押しつけるガイド部や搬送補助ローラを設けているが、これらはガラス部材に対して位置精度よく位置決めされる必要がある。そこで、ガラス部材に対してガイド部材等を突き当てることで位置決めしている。

しかしながら、ガイド部材等がガラス部材に当接していると、前述したようにシェーディング補正を行う場合に前記ガラス部材を移動させるときにガイド部材及びガラス部材が擦れて摩耗し、結果として位置決め精度が損なわれるおそれがある。

本発明は上記点に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易な構成でガイド部材との耐久性を向上させることが可能な画像読取装置を提供するものである。

上記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、画像読取装置において、透明部材を含む可動ユニットと、前記可動ユニットに設けられ、シェーディング補正を行うための基準部と、前記透明部材に対向して配置され、搬送されるシートをガイドするガイド部と、前記ガイド部によってガイドされるシートの画像を、前記透明部材を介して読み取る読取部と、前記ガイド部に設けられ、前記可動ユニットと突き当たる突当部と、前記可動ユニットを、前記透明部材の表面に沿った方向に移動させる移動部と、前記移動部による前記可動ユニットの移動に伴って前記可動ユニットと前記突当部とを離間させるように前記ガイド部と係合する、前記可動ユニットに設けられた係合部と、を有し、前記シェーディング補正のために、前記可動ユニットが、シートの画像を読取部が読み取るときの第１位置から、前記基準部を前記読取部が読み取る第２位置に移動するときに、前記係合部によって前記可動ユニットと前記突当部とが離間されることを特徴とする。

本発明にあっては、可動ユニットを移動させる際に、可動ユニットに突き当たる突当部を離間させることができる。そのため、突当部と可動ユニットとの摩耗を抑制することができ、可動ユニットに対するガイド部の突き当てによる位置決めを高精度に維持することができる。

画像読取装置の概略正面断面図である。 ガラス部材の移動を説明する図である。 ガラス部材の移動を説明する図である。 ガラス部材の移動を説明する図である。 ガラス部材移動量に伴うガラス位置検知センサの検知状態を示す図である。 搬送ガイドユニットの離間構成を説明する図である。 搬送ガイドユニットの離間構成を説明する図である。 搬送ガイドユニットの構成を説明する図である。

次に本発明の実施形態に係る画像読取装置について図面を参照して具体的に説明する。

＜画像読取装置の全体構成＞
図１に示すように、本実施形態による画像読取装置Ａは、画像が形成された原稿シート（以下、「原稿」という）の画像を下から読み取る第１画像読取部１を備えたスキャナ本体２と、原稿を搬送する搬送部３とを備えている。さらに、搬送部３内にも第２画像読取部４を備えている。これにより、搬送部３によって原稿を搬送しながら、その原稿を反転させることなく、原稿の表面は第１画像読取部１により、原稿の裏面は第２画像読取部４によって読み取ることができるようになっている。

また、図１に示すように、第１画像読取部１は、原稿の画像面に光を照射するランプ１ａと、このランプ１ａによって照射された原稿からの反射光をレンズ１ｂに導くミラー１ｃ、読み取りセンサたるＣＣＤ１ｄによって構成されている。第１画像読取部１は、不図示のワイヤによって不図示のモータに結合されて、モータの回転駆動によって原稿台ガラス５と平行に往復移動し、このとき原稿台ガラス５上に載置された原稿に対して光学的に走査するようになっている。

スキャナ本体２は、ユーザによって選択された、固定読みモードと、流し読みモードとのいずれかのモードによって原稿を読み取るようになっている。

固定読みモードのときには、ユーザがスキャナ本体２に対してヒンジ部を介して開閉自在な搬送部３の手前を持ち上げてスキャナ本体２の上面を開き、露出した原稿台ガラス５に原稿を載置する。そして、読み取りキーを操作すると第１画像読取部１が移動して読み取りを行う。

一方、流し読みモードの場合は、ユーザが原稿トレイ６に原稿をセットして読み取りキーを操作すると、原稿が搬送手段を構成するピックアップローラ７、分離ローラ８、搬送ローラ９，１０，１１により１枚ずつ分離搬送され、原稿台ガラス５の読み取り位置Ｐ１を通過した後、搬送ローラ１２，１３により排出トレイ１４に排出される。このとき、読み取り位置Ｐ１の下方に停止している第１画像読取部１により原稿が読み取られる。なお、プラテンローラ１５は、第１ガラス部材１６に対向した位置に配設してあり、読み取り位置Ｐ１における原稿の浮き、暴れ等を防止している。

また、前記流し読みモードにおいて、両面読み取りモードの場合は、前記第１画像読取部１で表面側の画像が読み取られ、その原稿が搬送ローラ１２，１３の間を通過する際に第１画像読取部１と同様にランプ、ミラー、レンズ、ＣＣＤ等を備えた第２画像読取部４によって裏面側の画像が読み取られるようになっている。そのために、第２画像読取部４による読み取り位置Ｐ２において搬送される原稿を支持する支持部材である第２ガラス部材１７が設けられている。また、前記読み取り位置Ｐ２において原稿の浮き、暴れ等を防止するために、第２ガラス部材１７に対向する位置に、搬送される原稿をガイドするガイド部材１８を備えた搬送ガイドユニット２５が設けられている。第２画像読取部４は、透明部材である第２ガラス部材１７の下面に沿ってガイド部材１８によって案内されながら搬送される原稿を、第２ガラス部材１７を介して光学的に走査することによって、原稿の画像を読み取る。画像読取装置Ａは、第１画像読取部１と第２画像読み取り部４とを備えているので、原稿を反転搬送することなく両面の画像を読み取ることを可能としている。

上記のように光学的に画像を読み取る装置にあっては、良好な画質で画像の読み取りを行うために、所定の期間毎に原稿照明ランプやＣＣＤの感度劣化等の補正を行う、いわゆるシェーディング補正を行う必要がある。第１読み取り部においては、原稿台ガラス５の原稿搬送方向上流側にシェーディング補正を行うための白色の基準色となる第１白色基準部（不図示）が設けられている。そして、第１画像読取部１は移動可能に設けられているため、シェーディング補正に際しては第１画像読取部１を前記白色基準部の位置へ移動させ、これを読み取ることでシェーディング補正を行うようになっている。

一方、第２読み取り部においては、読取部としての第２画像読取部４は固定されているため、第２画像読取部４を移動させることはできない。そのため、第２ガラス部材１７に白色基準となる第２白色基準部１９（図２（ａ）、（ｂ）参照）を取り付け、この第２ガラス部材１７を第２画像読取部４に対して、第２ガラス部材１７の表面に沿った方向に移動可能としている。

＜第２ガラス部材の移動構成＞
次に前記第２ガラス部材１７の移動構成について図２（ａ）乃至図４（ｄ）を用いて説明する。図２（ａ）は第２ガラス部材１７が第１位置である画像読み取り位置にある場合を示しており、（ｂ）はシェーディング補正を行うための第２位置であるシェーディング補正位置にある場合を示している。

図２（ａ）に示すように、シェーディング補正を行うための第２白色基準部１９が第２ガラス部材１７の原稿搬送面側に貼り付けられている。原稿を読み取る際には、原稿は矢印Ａ方向に搬送されて読み取り位置Ｐ２を通過する際に画像が読み取られる。このとき、前記第２白色基準部１９は読み取り位置から外れた退避位置にある。一方、シェーディング補正を行う際には、第２ガラス部材１７を、第２ガラス部材１７の表面に沿った方向である図２（ａ）の矢印Ｂ方向に移動させ、第２白色基準部１９が読み取り位置Ｐ２に移動するようになっている（図２（ｂ）参照）。

図３（ａ）はガラス部材１７が画像読み取り位置にいる状態を示しており、図３（ｂ）は画像読み取り位置からシェーディング補正位置への移動途中を示す説明図であり、図４（ａ）（ｂ）はそれぞれの位置での断面説明図である。また、図３（ｃ）はシェーディング補正位置、図３（ｄ）はシェーディング補正位置から読み取り位置への移動途中を示す説明図であり、図４（ｃ）（ｄ）はそれぞれの位置での断面説明図である。

図３（ａ）〜（ｄ）及び図４（ａ）〜（ｄ）に示すように、第２ガラス部材１７はガラスホルダ２０に保持されている。本実施形態において、透明部材としての第２ガラス部材１７を含んだ可動ユニットであるガラスユニットは、第２ガラス部材１７およびガラスホルダ２０によって構成される。このガラスユニットは移動ユニットによって移動可能となっている。具体的には、ガラスホルダ２０には原稿搬送方向の上流側端部と下流側端部とにそれぞれ長穴２０ａ，２０ｂが形成され、上流側端部の長穴２０ａには装置本体にもうけられたピン２１が挿入され、下流側端部の長穴２０ｂ（図４（ａ）参照）には装置本体に回転可能に設けられたガラス移動カム２２の回転軸２２ａが挿入されている。これにより、ガラスホルダ２０は第２ガラス部材１７とともに長穴２０ａ，２０ｂの範囲で移動可能に支持されている。

ガラスホルダ２０には、モータによって駆動力が伝達されて回転されるガラス移動カム２２が当接する当接部である第１接部２３ａ及び第２接部２３ｂが設けられている。第１接部２３ａは、第２ガラス部材１７の移動方向において、第２接部２３ｂとは反対側からガラス移動カム２２に接する。即ち、第１接部２３ａと第２接部２３ｂとでガラス移動カム２２を挟むように配置されている。そして、モータが一定方向に回転するとガラス移動カム２２が回転軸２２ａを中心にして回転する構成になっている。このガラス移動カム２２は、回転中心である回転軸２２ａが外周（カム面）の中心に対して偏心した位置にある、いわゆる偏心カムである。

ガラス移動カム２２が回転すると、ガラスホルダ２０が原稿搬送方向にスライドし、第２ガラス部材１７が画像読み取り位置とシェーディング補正位置間を移動する構成となっている。本実施形態では、ガラス移動カム２２は円形状のカムを採用している。ガラス移動カム２２を１回転させることで、図３及び図４の（ａ）→（ｂ）→（ｃ）→（ｄ）に示すように、画像読み取り位置と（図３（ａ）及び図４（ａ）の位置）、シェーディング補正位置（図３（ｃ）及び図４（ｃ）の位置）を第２ガラス部材１７が１往復する。そして、第２ガラス部材１７が読み取り位置Ｐ２にあるとき第２白色基準部１９は退避位置にあり、第２ガラス部材１７がシェーディング補正位置に移動したときに、第２白色基準部１９が読み取り位置Ｐ２に移動する。

ガラス移動カム２２を円形状とすることにより、ガラス移動の往路、復路共にガラス移動カム２２の接触面とガラスホルダ２０の接触面とが常に当接した状態で駆動させることが可能である。このため、ガラスホルダ２０がこじって停止することなく確実にガラスホルダ２０を移動させることが可能となる。また、図５に示すように、ガラスホルダ２０の移動速度という面においても、移動領域の端部α、β近傍において、ガラス移動カム２２の回転量に対するガラス保持部材の移動量が小さくなる。このため、その領域に読み取り位置やシェーディング位置を設定することによって、高精度でガラス部材１７の位置決めをすることが可能となるというメリットがある。

なお、第２白色基準部１９の画像読み取り位置とシェーディング補正位置への移動制御は、第２ガラス部材１７が所定位置（図５におけるγ位置）まで移動すると検知センサがこれを検知する。そして、ガラス移動カム２２を回転させるパルスモータを前記検知位置から所定パルス駆動することで第２ガラス部材１７を正確な画像読み取り位置、シェーディング補正位置に移動させることができる。

＜搬送ガイドユニットの離間部＞
搬送ガイドユニット２５に設けているガイド部材１８は、第２ガラス部材１７から所定の隙間を設けて配されている。したがって、第２ガラス部材１７の表面を原稿が搬送されていくときに、ガイド部材１８によって原稿が浮き上がりあるいはバタつくことが少なくなる。よって、画像の安定した読み取りに貢献している。なお、図６、図８Ａ、図８Ｂに示すように、ガイド部材１８と一体的に形成された突当部１８ａ，１８ｂを第２ガラス部材１７に突き当てることで前記隙間を保証するとともに、第２ガラス部材１７に対してガイド部材１８を位置決めしている。

ここで、前述したように第２ガラス部材１７が移動するときに、前記突当部１８ａ，１８ｂが第２ガラス部材１７に突き当たったままだと両者が摩耗する可能性がある。そこで、本実施形態ではシェーディング補正等により第２ガラス部材１７が読み取り位置Ｐ２から移動するときは、前記突当部１８ａ，１８ｂが第２ガラス部材１７から離間し、読み取り位置Ｐ２に戻ると離間状態から当接状態に戻るように構成されている。なお、図６（ａ）は当接状態であり、図６（ｂ）は離間状態を示す。

次に第２ガラス部材１７の移動に連動して突当部１８ａ，１８ｂを第２ガラス部材１７から離間又は当接させるための離間部の構成について説明する。図７（ａ）は、画像読み取り位置Ｐ２における第２ガラス部材１７を保持するガラスホルダ２０と、ガイド部としての搬送ガイドユニット２５の位置関係を示している。また、図７（ｂ）はシェーディング補正位置におけるガラスホルダ２０と搬送ガイドユニット２５の位置関係を示している。

ガイド部材１８は、図６（ａ）（ｂ）に示すように、読み取り位置Ｐ２の上流側と下流側において原稿搬送をガイドするガイドローラ２４ａ，２４ｂが回転自在に設けられた搬送ガイドユニット２５に、設けられている。そして、搬送ガイドユニット２５に設けられた突当部１８ａ，１８ｂが第２ガラス部材１７に当接、離間可能に設けられている。

搬送ガイドユニット２５は、読み取り位置Ｐ２の装置本体に上下方向において移動可能に設けられている。よって、ガイド部材１８はガイドローラ２４ａ、２４ｂと共に一体的に可動である。そして、読み取り位置Ｐ２においては、原稿搬送方向においてガイド部材１８の上流側と下流側であって原稿幅方向（原稿搬送方向と直交する方向）の両側に設けられた突当部１８ａ，１８ｂが第２ガラス部材１７に当接し、加圧部材３０（図８Ａ、図８Ｂ参照）によって所定の圧で第２ガラス部材１７に押し付ける方向に付勢されている。これにより、ガイド部材１８の搬送ガイド面と第２ガラス部材１７の隙間、及び、ガイドローラ２４ａ，２４ｂと第２ガラス部材１７の隙間を保証している。つまり、原稿が搬送される領域の外（原稿幅方向における領域外）に突当部１８ａ，１８ｂを設け、この突当部１８ａ，１８ｂに第２ガラス部材１７に付き当てることによって、原稿が通過していくための隙間を第２ガラス部材１７とガイド部材１８との間で確保（保証）している。

ガラスホルダ２０には、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、ガラスホルダ２０の移動方向に対して傾斜し、前記ガイドローラの軸と接触可能な傾斜面としてのスロープを有する係合部２６ａ，２６ｂが原稿搬送領域外に設けられている。そして、ガラスホルダ２０が読み取り位置Ｐ２からシェーディング補正位置に移動する際に、ガイドローラ２４ａ，２４ｂの回転軸であるガイドローラ軸２４ｃが係合部２６ａ，２６ｂのスロープに押し下げられる。これにより、ガイドローラ軸２４ｃが第２ガラス部材１７から離間するようになっている。

被係合部としてのガイドローラ軸２４ｃがガラスホルダ２０に設けられた係合部２６ａ，２６ｂに係合（当接）している状態では、ガイドローラ軸２４ｃの押し下げにより搬送ガイドユニット２５が下方へ移動し、これと一体的に搬送ガイド部材１８の突当部１８ａ，１８ｂが第２ガラス部材１７から離間する（図６（ｂ）、図７（ｂ））。

そして、シェーディング補正が終了して第２ガラス部材１７が読み取り位置Ｐ２に戻ると、係合部２６ａ，２６ｂがガイドローラ軸２４ｃから離間し、前記突当部１８ａ，１８ｂが第２ガラス部材１７に当接し、ガイド部材１８が位置決めされる（図６（ａ）、図７（ａ））。

前記突当部１８ａ，１８ｂが第２ガラス部材１７に当接しているのは、第２ガラス部材１７が読み取り位置Ｐ２の近傍にあるときのみであり、読み取り位置Ｐ２にある第２ガラス部材１７が移動を開始すると、すぐにガイドローラ軸２４ｃが係合部２６ａ，２６ｂのスロープ部に係合することで離間を開始する。そのため、突当部１８ａ，１８ｂと第２ガラス部材１７が摺擦し続けることなく、第２ガラス部材１７を移動させることができる。

以上のように、本実施形態においては、離間部によって第２ガラス部材１７の移動に連動し、加圧部材の付勢力に抗して突当部１８ａ，１８ｂを第２ガラス部材１７から離間させることで、搬送ガイド部材１８に設けられた突当部１８ａ，１８ｂを摩耗させることがない。そのため、簡易な構成でガラス部材に対して搬送ガイドユニット２５を高精度に位置決めすることが可能となる。なお、ガラスホルダ２０の係合部２６ａ，２６ｂがガラスホルダ２０の移動方向に対して傾斜する傾斜面を備える形態を上では例示した。しかしながら、搬送ガイドユニット２５に設けた被係合部にガラスホルダ２０の移動方向に対して傾斜する傾斜面を設けた形態であってもよい。この形態の場合、搬送ガイドユニット２５に設けた傾斜面（被係合部）の作用によって、ガラスホルダ２０の第２ガラス部材１７の表面に沿った移動に伴って突当部１８ａ，１８ｂが第２ガラス部材１７から離間する。

＜第２ガラス部材へ原稿をガイドするシート部材＞
読み取り近傍においては、原稿のバタつきによる画像劣化を防止するために段差なく搬送経路を繋ぐことが求められる。そのため、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、滑らかに原稿後端を上流側の搬送経路から第２ガラス部材１７上に誘導ように上流の搬送経路から第２ガラス部材１７への受け渡し部にはシート部材２７が配置されている。当該シート部材は第２ガラス部材１７に当接することによって位置が決まる配置になっている。ガラス移動によってガラスが搬送方向下流側へ移動した場合には、図６（ｂ）に示すように、前記シート部材２７は第２ガラス部材１７に当接しない状態となる。上記状態においては、第２ガラス部材１７に当接する部材がなく、ガラスユニットに負荷がかかっていない状態となっている。

また、画像読み取り及び適切なシェーディング補正を行うために、第２ガラス部材１７を定期的に清掃する必要がある。そのために、ガラスユニットは容易に着脱可能な状態とすることが望ましい。しかし、読み取り位置においては、読み取り画像を保証するために第２ガラス部材１７に対向する搬送ガイドユニット２５や前記シート部材２７等が第２ガラス部材１７に当接することで位置決めされている。そのため、その状態において第２ガラス部材１７を着脱すると、搬送ガイドユニット２５の突当部１８ａ，１８ｂの破損・摩耗やシート部材２７の捲れや折れ曲がりを発生させる懸念がある。

しかし、本実施形態においては、図６（ｂ）に示すように、第２ガラス部材１７を移動させてシート部材２７と第２ガラス部材１７に当接させない位置に移動させると共に、搬送ガイドユニット２５を第２ガラス部材１７から離間させることが可能となる。そのため、搬送ガイド部材１８の突当部１８ａ，１８ｂの破損や、シート部材２７の折れ曲がり等を考慮することなく第２ガラス部材１７を容易に装置本体から着脱することが可能となる。

さらに、装置本体の電源ＯＦＦを検知した際、第２ガラス部材１７をシート部材２７及び搬送ガイド部材１０と当接しない位置まで移動させる制御を行うことも可能である。そのような制御を行うことによって、確実に第２ガラス部材１７を所定の位置に移動させた状態で容易に第２ガラス部材１７の挿抜をすることが可能となる。

Ｐ１ …読み取り位置
Ｐ２ …読み取り位置
１ …第１画像読取手段
４ …第２画像読取手段
１６ …第１ガラス部材
１７ …第２ガラス部材
１８ …ガイド部材
１８ａ，１８ｂ …突当部
１９ …基準板
２０ …ガラスホルダ
２０ａ，２０ｂ …長穴
２２ …ガラス移動カム
２２ａ …回転軸
２４ａ，２４ｂ …ガイドローラ
２４ｃ …ガイドローラ軸
２５ …搬送ガイドユニット
２６ａ，２６ｂ …係合部

Claims (8)

1. 画像読取装置において、
   透明部材を含む可動ユニットと、
   前記可動ユニットに設けられ、シェーディング補正を行うための基準部と、
   前記透明部材に対向して配置され、搬送されるシートをガイドするガイド部と、
   前記ガイド部によってガイドされるシートの画像を、前記透明部材を介して読み取る読取部と、
   前記ガイド部に設けられ、前記可動ユニットと突き当たる突当部と、
   前記可動ユニットを、前記透明部材の表面に沿った方向に移動させる移動部と、
   前記移動部による前記可動ユニットの移動に伴って前記可動ユニットと前記突当部とを離間させるように前記ガイド部と係合する、前記可動ユニットに設けられた係合部と、を有し、
   前記シェーディング補正のために、前記可動ユニットが、シートの画像を読取部が読み取るときの第１位置から、前記基準部を前記読取部が読み取る第２位置に移動するときに、前記係合部によって前記可動ユニットと前記突当部とが離間される
   ことを特徴とする画像読取装置。
2. 前記突当部が前記透明部材に突き当たることで、搬送されるシートが通過するための隙間が、前記透明部材と前記ガイド部との間に確保されることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記係合部は、前記可動ユニットの移動方向に並んで複数設けられることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像読取装置。
4. 前記ガイド部は、前記係合部と係合する被係合部を備え、
   前記係合部と前記被係合部のいずれかが、前記可動ユニットの移動方向に対して傾斜した傾斜面を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像読取装置。
5. 前記ガイド部は、回転自在なガイドローラを備え、
   前記被係合部は、ガイドローラの軸であり、
   前記係合部は、前記可動ユニットの移動方向に対して傾斜し、前記ガイドローラの軸と接触可能な傾斜面を備え、
   搬送されるシートを読み取るときの位置から前記可動ユニットが移動すると、前記傾斜面によって前記ガイドローラの軸が押されることで、前記可動ユニットから前記突当部が離間するように前記ガイド部が移動する
   ことを特徴とする請求項４記載の画像読取装置。
6. 前記ガイド部は、可動に保持されていて且つ前記可動ユニットへ向けて加圧部材によって付勢され、
   前記係合部は、前記加圧部材の付勢力に抗して前記ガイド部を前記可動ユニットから離すように移動させる
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の画像読取装置。
7. 前記移動部は、駆動力が伝達されて回転する偏心カムと、前記可動ユニットに設けられ、前記偏心カムに当接する当接部とを有することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の画像読取装置。
8. 前記透明部材にシートをガイドするためのシート部材を有することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の画像読取装置。

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