JP6252577B2 - 画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents
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Description
この画像位置を調整する技術としては、用紙やプリントヘッドの位置を機械的に調整する方法や、用紙の搬送速度や、ポリゴンミラーの回転速度を調整して、主走査印字速度や副走査方向密度を調整する手法がある。
〔課題1〕補正目標位置を適切に設定できない:
画像位置調整の重要な要素として、用紙表裏の位置ずれ調整(表裏見当合わせ)がある。
たとえば、用紙に歪みがあり、印刷後に所定サイズに断裁するようなケースを想定する。この場合においては、所定の断裁用マークとしての断裁トンボを目安に用紙を断裁する。この結果、画像位置や用紙サイズが整った印刷物が得られる。しかし、断裁前の印刷用紙と断裁トンボの位置関係、特に最初に断裁するトンボと、断裁時に位置調整冶具に突き当てる用紙辺の平行度が正しく保たれていない場合には、後処理に多くの手間を要することになる。また断裁を前提としない場合は、特定の辺ではなく、用紙の各辺に対して、平均的に傾きの無い画像位置に調整することが好ましい。
前述の画像情報を変形させることによって、画像位置や傾きを調整する手法は、印刷画像本体より大きな印刷可能な画像領域を確保し、その中で画像を変形、位置調整することにより実現される。なお、印刷画像本体と印刷可能な画像領域との差を「マージン」と呼ぶ。
以上の特許文献2は、画像読み取り時における原稿傾き補正処理に関するものである。なお、本願の印刷と特許文献2の読み取りでは用途や対象が異なっているが、画像変形処理にマージンが必要であり、マージンの大きさに限界がある点で同一の課題を有する。ここで、特許文献2では、原稿の傾きが、最大補正角度よりも大きく傾いたときには、警告表示や補正の修正等を行う手法が示されている。しかし、限りあるマージンを有効利用するための方策は提案されていない。
画像変形による画像位置調整は、印刷画像を変形する処理を伴うから、画質劣化が視認可能となる可能性がある。このような画質劣化を嫌う場合に備え、スキュー位置調整を実行しないスイッチを用意することが考えられるが、その場合、単にスキュー補正量のみ実行しないようにすると、画像位置が用紙に対して意図しない方向にずれてしまう場合がある。このため、改めて画像位置調整をやり直すか、あらかじめ、スキュー位置調整、あり、なし、各々の調整を実行しておく、等の対応が必要で手間がかかるという課題があった。
(1)用紙に形成される画像に生じる歪みが相殺されるように予め前記画像を変形させるスキュー補正を含む画像処理を実行する画像処理部と、前記画像処理部における前記画像処理を制御する制御部と、を備えた画像処理装置、又は、この画像処理装置における画像処理方法であって、前記制御部は、前記歪を補正するのに使用可能なマージン量を第1補正マージン量、前記歪の中で前記スキュー補正以外で補正するのに使用されるマージン量を第2補正マージン量、とした場合に、前記第1補正マージン量から前記第2補正マージン量を差し引いた第3補正マージン量を算出し、前記スキュー補正により補正すべきスキュー補正量が前記第3補正マージン量の範囲内で収まるように、前記画像処理部が、前記用紙の第1面に形成される第1画像と前記用紙の第2面に形成される第2画像とに対してそれぞれ前記スキュー補正を含む前記画像処理を実行するように制御する。
(3)以上の(1)において、前記スキュー補正を前記スキュー補正以外に優先させるか否かの選択可能であって、前記スキュー補正の優先が選択された場合に、前記制御部は、前記第3補正マージン量が最大になるように、前記第1画像と前記第2画像との少なくとも一方について位置調整して前記スキュー補正を含む前記画像処理を実行するように前記画像処理部を制御する。
(5)以上の(1)〜(4)において、前記制御部は、前記スキュー補正により補正すべきスキュー補正量を算出し、当該スキュー補正量が予め定められた閾値より小さい場合には、前記スキュー補正を実行しないように前記画像処理部を制御する。
(1)用紙に形成される画像に生じる歪みが相殺されるように予め画像を変形させるスキュー補正を実行する場合、歪を補正するのに使用可能なマージン量を第1補正マージン量、歪の中でスキュー補正以外で補正するのに使用されるマージン量を第2補正マージン量、とした場合に、第1補正マージン量から第2補正マージン量を差し引いた第3補正マージン量を算出し、スキュー補正により補正すべきスキュー補正量が第3補正マージン量の範囲内で収まるように、用紙の第1面に形成される第1画像と用紙の第2面に形成される第2画像とに対してそれぞれスキュー補正を含む画像処理を実行する。この結果、画像形成の際に発生する各種の歪みに対応して、スキュー補正を伴う調整を行う場合に、マージンを有効に活用して、必要なスキュー補正を適切に実行することができる。
当該状況に合致した場合であってもスキュー補正を実行すると選択された場合には、スキュー補正を実行する。この結果、スキュー補正による画質劣化を発生させないようにすることと、要望に応じてスキュー補正を実行することとの選択が可能になる。
〔画像処理装置の構成〕
画像形成装置の第一構成例として、図1と図2に基づいて詳細に説明する。なお、図1は各部の機能を示す機能ブロック図、図2は各部の機械的構成要素を示す説明図である。
図3は画像形成装置の第二構成例を示している。ここで、画像形成装置100−1〜画像形成装置100−nの合計n台の画像形成装置が、ネットワーク10に接続されている。また、ネットワーク10には、画像読取装置200が接続されている。この場合、画像読取装置200におけるスキャン結果が、ネットワーク10を介して、画像形成装置100−1〜画像形成装置100−nに供給される。
図5(a1)は画像データに基づいて歪無く画像形成された場合に得られる画像を示している。ここで、画像形成装置100において、用紙形状、用紙搬送特性、画像形成時の光学系特性、画像形成部150の像担持体から用紙への画像転写特性、用紙上での画像定着特性、などを原因として歪が発生する。その結果、図5(a2)のような、歪を有する画像が形成される。ここでは、歪として傾き(スキュー)が発生した様子を示している。また、このような歪を有する画像が用紙の両面に形成されると、用紙表面画像を実線・用紙裏面画像を破線で示した場合、図5(a3)のようになる。すなわち、用紙表面画像と用紙裏面画像とでは、用紙を透かしてみた場合に、反対方向に歪を有する状態になっている。
〔画像処理の原理(2)〕
画像処理部140の画像メモリにおいて、描画すべき画像(図6(a)中の「画像」)よりも大きなイメージワークスペース(主走査方向画像処理有効幅Hall×副走査方向画像処理有効幅Vall)を予め用意しておき、その中で傾きや位置の補正を行う。
〔画像処理におけるマージン〕
以上のように画像の傾きや位置を補正する際に画像変形処理を実行するためには、画像を変形させたり移動させる余裕の領域(マージン)が当該画像の周囲であってイメージワークスペース内に必要になる。なお、このマージンは、画像変形処理される画像メモリ上と、露光により画像が形成される像担持体上との両方で必要になる。
但し、各々の補正量はユーザーの用途や歪の発生状況によって重要度(優先度)が変化することがある。また、定形サイズ用紙への出力では、出力そのものが最終利用形態となるため、用紙の規定位置に画像が印字される必要がある。また、トンボ(断裁マーク)付きノビ紙出力の場合、断裁前提のため、断裁しやすい印字(用紙辺に平行した印字)が必要となる。
以下、図8を参照して印刷物の出力形態を説明する。図8(a)は用紙Pの全体に画像IMGをプリントし、用紙Pをそのまま使用する状態を示している。図8(b)は用紙Pの周辺部に断裁マークとしてのトンボMk1〜Mk4を付し、そのトンボMk1〜Mk4の内側に画像IMGをプリントする。プリント後に後処理としてトンボMk1〜Mk4の位置で断裁を実行する。なお、断裁マークとしてのトンボMk1〜Mk4としては、十字型だけでなく、各種の形状を使用することができる。図8(c)は用紙Pの全体に、主走査方向の測定用基準線LnH1〜LnH3、副走査方向の測定用基準線LnV1〜LnV3をプリントしてチャートとして出力する。このチャートを原稿読取部110や出力物読取部190や画像読取装置200で読み取って、読み取り結果からプリントされる画像の歪を検知する。この測定用基準線としては、ここに示す具体例に限定されるものではなく、各種の態様が可能である。
〔画像処理の動作〕
以下、本実施形態における画像形成装置100における画像処理の動作について、図9のフローチャートを参照して詳細に説明する。
また、制御部101は、操作表示部103又は外部のコンピュータから、画像処理設定項目を受け付ける(図9中のステップS105)。
・スキュー補正(実行する/実行しない)
・トンボ位置スキュー補正(実行する/実行しない)
・補正目標(表合わせ/辺指定/用紙平均/表裏平均)
・第1目標位置(用紙先端/用紙後端/用紙手前端/用紙奥端)
・第2目標位置(用紙先端/用紙後端/用紙手前端/用紙奥端)
・優先処理(スキュー補正優先/シフト補正優先)
などがある。
図10と図11では、選択されたボタンが白地の黒文字となって、選択の有無が識別可能となっている。
なお、図10の例では、画像のスキュー補正=実行、補正目標=指定辺、第1目標位置=用紙先端、第2目標位置=用紙手前端、補正マージン不足時の優先処理=スキュー補正、を示している。
なお、以上の画像処理設定項目の選択は、図10〜図11のようなユーザーが設定できるようになっている構成に限定されない。たとえば、制御部101でトンボ付与等の付加情報をもとに補正モードを自動選択しても良い。また、印刷用紙の外形測定結果に基づいて、外形が正しい矩形でない場合、スキュー補正時の補正モードにおける、補正目標の項目以下の、各設定項目については制御部101が自動的に所定の設定値に選択するようにしても良いし、制御部101がスキュー補正時の補正モードを選択するようユーザーに促す表示を操作表示部103に表示しても良い。
一方、ラベル印刷や罫線や文字が中心の割り付け印刷においては、若干の画質劣化よりも、表裏の位置精度の方が重要な場合が多く、このような場合は閾値を小さく設定できるようにしても良く、ユーザーが設定可能な様に構成されていてもかまわない。
また、ここで、スキュー補正を実行しないと設定され(図9中のステップS107でNO)、画像の傾きが所定の閾値以上でなければ(図9中のステップS108でNO)、シフト補正パラメータ決定・倍率補正パラメータ決定(図9中のステップS115)に進む。
なお、制御部101の制御により、ユーザからプリント指示がされた全頁の画像について、画像処理とプリントとを実行する(図9中のステップS116〜S117、S118でYES、エンド)。
その場合、ステップS101で出力するチャートは両面印刷されており、ステップS102で検出する画像の歪みは表裏各々検出する。その場合当然、表裏の歪みの差異から、表裏の位置ずれは検知可能である。ステップS103〜S106までは演算結果を表裏共通で利用可能だし、必要に応じ、表裏各々に求めても良い。ステップS107、S111は表裏共通設定である。ステップS108、S110は表裏各々で判定すればよく、ステップS112は、表裏少なくとも一方のマージンが不足した場合にNOの判断となるように構成する。ステップS109のマークは断裁用のトンボであるから、一方(たとえば表面)のみにパラメータを生成し、もう一方(たとえば裏面)にはマークを印刷しないパラメータとする。ステップS113のマージンは表裏双方に確保され、ステップS114,115の各種補正パラメータは表裏各々に設定される。ステップS116,117は両面プリントとしての処理が実行され、ステップS118で全プリント終了の判断を行う。
ここで、図14を参照して、優先処理(スキュー補正優先/シフト補正優先)における補正動作例を説明する。
図14は用紙PとイメージワークスペースWSPと画像IMGとの関係を示している。
そこで、画像位置を調整することになるが、画像形成可能な範囲は一点鎖線で区切られたイメージワークスペースWSPの領域内のみのため、用紙Pに対し、正しい(中央にスキュー無く)位置に画像を調整しようとすると、画像がイメージワークスペースWSPをはみ出し、欠けが生じてしまう。
ここで、図15を参照して、スキュー補正と補正目標との関係について、具体例を示しつつ詳細に説明する。なお、図10の画像処理設定項目で説明した補正目標として、その選択肢としては、表合わせ/辺指定/用紙平均/表裏平均が存在している。
図15(b)は、スキュー補正の補正目標として表合わせを選択した場合において、用紙Pにおける第1面画像IMG1と第2面画像IMG2とのスキュー補正後の状態を示している。なお、表合わせは従来から存在する手法である。この場合、第1面画像IMG1が正しい状態であると仮定して、第2面画像IMG2を第1面画像IMG1に合わせている。但し、この場合は、用紙外形に関係なくプリントされるため、望ましくない場合がある。
以下、制御部101によるマージンの算出について、具体的数値を用いて説明する。なお、この算出は、主走査方向、副走査方向、各々について同一処理手順でマージンを求める。そこで、以下の説明では主走査方向/副走査方向の区別をしない。
プリント指示に基づいて、画像サイズSize_Imageを算出する。たとえば、A3サイズ用紙周囲に3mmの白地の縁取りを付ける場合、A3サイズ短辺であれば、297-(3*2)=291mmとなる。また、縁なしに用紙全面にプリントする場合は、画像サイズSize_Imageは、用紙サイズと同じ297mmとなる。
単純には、Mergin_Skew=Size_Print−Size_Image−(Mergin_Shift+Mergin_Mag)である。従って、上記の例では、
スキュー補正に用いることができるスキュー補正マージンMergin_Skewは、
Mergin_Skew=310−291−(10+5.94)=3.06mmとなる。
そのような場合に、各々の実際の補正量の分布が正規分布に従うと考えられる場合は、各々の最大マージン量の二乗和が、補正に用いることができる総マージンMergin_Allとして、
Mergin_All=Size_Print−Size_Image=310−291=19mmの範囲内に収まるよう、各々の最大マージンを確保しても良い。
10*10+5.95*5.95+(Mergin_Skew*Mergin_Skew)≦19*19であり、
Mergin_Skew=SQRT(19*19−(10*10+5.95*5.95))=15.02mm
とすることができる。
または、補正目標を「表裏平均」とすることで、補正マージンを有効に利用する事ができる。なお上記の例では事前に測定せずに、予測される最大補正量をもとにマージン量を設定したが、各々の測定について、実測結果をもとに必要マージンが確保できているか、都度確認することにしても良い。
両面プリントされた印刷物の表裏位置ずれの測定は、図16(a),(b)に示したようなチャートをプリントして実行する。
まず、用紙第1面(表面)の位置ズレ測定を、図16(a)に示すような、用紙Pの用紙第1面(表面)に測定用基準線LnH1、LnH2、LnV1、LnV2がプリントされたチャートで実行する。また、このチャートは用紙第1面(表面)のみにプリントされており、表面プリント時の位置ずれを測定できる。測定箇所は、用紙端部と測定用基準線の間隔、複数の測定用基準線の間隔であり、矢印a〜矢印hで示される箇所である。なお、この測定箇所は、原稿読取部110等を利用して測定しても良く、また、定規等でユーザーが目測して測定結果の数値を操作表示部103に入力しても良い。このようなチャートのプリントと測定とで、プリント時の縦横の倍率、画像中心位置、用紙搬送方向と主走査方向の直交性、基準用紙の搬送ズレ(位置、搬送方向に対する用紙傾き)の、プリントの基本特性が測定される。
なお、測定用基準線の交点が用紙Pの4隅近くに存在するが、この交点の位置の表裏差から、画像の傾きが求められる。
さらに、以上の図16(b)の測定結果をもとに、表面に対する裏面画像の傾きが測定されスキュー補正パラメータが算出される(図15において、(b)、(c)の補正を実行する場合)。あるいは、表裏の測定用基準線各々と、平行する用紙辺各々との傾きが測定され、スキュー補正パラメータが算出される(図15において、(d)、(e)、(f)の補正を実行する場合)。このスキュー補正パラメータを用いて、傾きが調整される。
図17は用紙Pに画像(図示省略)が形成される際に断裁マークMk1〜Mk4が付される場合の一例を示している。ここで、断裁マークは十字型ではなく、2つのL字型の組合せで構成されている。このような形状にすることで、断裁されて残される用紙部分と断裁マークとが接触することがない。
このため、第1断裁位置(断裁マークMk2とMk4で挟まれた断裁位置)が明確になるよう、断裁位置を挟む断裁マークMk2とMk4について、第1断裁位置に平行する部分を最も太い太線で構成する。また、第2断裁位置(断裁マークMk3とMk4で挟まれた断裁位置)が明確になるよう、断裁位置を挟む断裁マークMk3とMk4について、第2断裁位置に平行する部分を次に太い太線で構成する。そして、断裁マークの上記以外の線については細線又は中線で構成する。すなわち、第1断裁位置、第2断裁位置、それ以外の断裁位置を明示するように、断裁マークの線を3段階の太さで構成する。なお、線の太さ以外であっても識別可能であれば良い。
なお、上記説明では、断裁部(断裁装置)の構造として、突き当て冶具に突き当てた一辺と対向する辺を断つ場合について記載したが、本実施形態はこの場合に限らず、断つ側の辺を突き当てる構造に構成された断裁部であっても利用可能である。この場合、指定辺に対向する側ではなく、指定辺側を先に断裁するよう、マークを設定することになる。また、図15(e)と図15(f)において、辺指定された側の辺に、Lcutが位置することになる。つまり、断裁部の突き当て辺と断裁辺の関係により、設定されるべきものであり、どちらか一方に予め固定されていても良く、切り替え可能に、操作表示部103で指定できるよう、構成されていても良い。
以上の図8(a)の場合、プリント画像は用紙サイズに合致しているが、用紙4辺の所定量は実質的にプリントされないよう、白画像となっている。このような場合、この白縁の部分が描画可能エリアをはみ出したとしても、実質的な画像欠けは発生しない。この白縁のサイズを取得して相当分を位置調整マージンとして利用してもかまわないし、画像情報から実質的な白地を抽出し、その範囲までは描画可能エリアをはみ出しても良いよう、画像処理を構成しても良い。
以上の画像形成装置100の実施形態の説明について、以下のような変更も可能である。
図3のような複数の画像形成装置100−1〜100−nを備える画像形成システムでは、画像読取装置200の読み取り結果を受信した各画像形成装置100−1〜100−nの制御部が以上の制御を行う。
〔その他の実施形態(3)〕
以上の説明では、断裁部の構造として、突き当て冶具に突き当てた一辺と対向する辺を断裁する場合について記載したが、これに限定されない。すなわち、断裁する側の辺を突き当てる構造の断裁部でも利用可能である。この場合、マークを生成する所定の一方としては、作業に用いる断裁部の仕様によって異なるので、どちらか一方に予め固定されていても良く、切り替え可能に、操作表示部103で指定できるよう、構成されていても良い。
本実施形態は用紙サイズに関わらず有効であるが、特に、ユーザーが大きな用紙を購入し、これを適当に断裁して作った不定型サイズの用紙の場合、用紙の直角性が充分な精度で維持されていない場合が多く、このような場合において特に有効となる。すなわち、以上の実施形態は定型サイズ用紙と不定型サイズ用紙の両方に有効であるが、特に不定型サイズ用紙に対して有効に作用する。また、定型サイズ用紙であっても形状に若干の誤差や変動が生じる場合にも有効に作用する。
(1)以上の実施形態で説明したように、用紙に形成される画像に生じる歪みが相殺されるように予め画像を変形させるスキュー補正を実行する場合、歪を補正するのに使用可能なマージン量を第1補正マージン量、歪の中でスキュー補正以外で補正するのに使用されるマージン量を第2補正マージン量、とした場合に、第1補正マージン量から第2補正マージン量を差し引いた第3補正マージン量を算出し、スキュー補正により補正すべきスキュー補正量が第3補正マージン量の範囲内で収まるように、用紙の第1面に形成される第1画像と用紙の第2面に形成される第2画像とに対してそれぞれスキュー補正を含む画像処理を実行する。この結果、画像形成の際に発生する各種の歪みに対応して、スキュー補正を伴う調整を行う場合に、マージンを有効に活用して、必要なスキュー補正を適切に実行することができる。本実施形態は用紙サイズに関わらず有効であるが、特に、ユーザーが大きな用紙を購入し、これを適当に断裁して作った不定型サイズの用紙の場合、用紙の直角性が充分な精度で維持されていない場合が多く、このような場合において特に有効となる。
当該状況に合致した場合であってもスキュー補正を実行すると選択された場合には、スキュー補正を実行する。この結果、スキュー補正による画質劣化を発生させないようにすることと、要望に応じてスキュー補正を実行することとの選択が可能になる。
101 制御部
102 通信部
103 操作表示部
110 原稿読取部
130 画像データ記憶部
140 画像生成部
150 画像形成部
160 定着部
190 出力物読取部
Claims (9)
- 用紙に形成される画像に生じる歪みが相殺されるように予め前記画像を変形させるスキュー補正を含む画像処理を実行する画像処理部と、
前記画像処理部における前記画像処理を制御する制御部と、
を備えた画像処理装置であって、
前記制御部は、前記歪を補正するのに使用可能なマージン量を第1補正マージン量、前記歪の中で前記スキュー補正以外で補正するのに使用されるマージン量を第2補正マージン量、とした場合に、前記第1補正マージン量から前記第2補正マージン量を差し引いた第3補正マージン量を算出し、
前記スキュー補正により補正すべきスキュー補正量が前記第3補正マージン量の範囲内で収まるように、前記画像処理部が、前記用紙の第1面に形成される第1画像と前記用紙の第2面に形成される第2画像とに対してそれぞれ前記スキュー補正を含む前記画像処理を実行するように制御する、
ことを特徴とする画像処理装置。 - 前記画像処理部は、前記第1画像と前記第2画像とのそれぞれの中間の位置に合わせるように前記スキュー補正を含む前記画像処理を実行する、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記スキュー補正を前記スキュー補正以外に優先させるか否かの選択可能であって、前記スキュー補正の優先が選択された場合に、
前記制御部は、前記第3補正マージン量が最大になるように、前記第1画像と前記第2画像との少なくとも一方について位置調整して前記スキュー補正を含む前記画像処理を実行するように前記画像処理部を制御する、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記制御部は、前記用紙の断裁位置を示すマークを生成する場合に、前記マークの一部分が前記用紙からはみ出すことを許容する、
ことを特徴とする請求項3に記載の画像処理装置。 - 前記制御部は、前記スキュー補正により補正すべきスキュー補正量を算出し、当該スキュー補正量が予め定められた閾値より小さい場合には、前記スキュー補正を実行しないように前記画像処理部を制御する、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の画像処理装置。 - 前記制御部は、前記スキュー補正量について、画像形成時の主走査方向補正量と副走査方向補正量とに分けて算出し、当該主走査方向補正量と当該副走査方向補正量とのそれぞれが予め定められた閾値より小さい場合には、前記スキュー補正を実行しないように前記画像処理部を制御する、
ことを特徴とする請求項5に記載の画像処理装置。 - 前記制御部は、前記スキュー補正により補正すべきスキュー補正量を算出し、当該スキュー補正量が予め定められた閾値より小さい状況であって、当該状況に合致した場合であっても前記スキュー補正を実行すると選択された場合には、前記スキュー補正を実行するように前記画像処理部を制御する、
ことを特徴とする請求項5乃至請求項6のいずれか一項に記載の画像処理装置。 - 前記制御部は、前記スキュー補正により補正すべきスキュー補正量を算出し、当該スキュー補正量が予め定められた閾値より小さい状況であって、当該状況に合致した場合には前記スキュー補正を実行しないと選択された場合には、前記スキュー補正を実行しないように前記画像処理部を制御する、
ことを特徴とする請求項5乃至請求項6のいずれか一項に記載の画像処理装置。 - 用紙に形成される画像に生じる歪みが相殺されるように予め前記画像を変形させるスキュー補正を含む画像処理を実行する画像処理部と、
前記画像処理部における前記画像処理を制御する制御部と、
を備えた画像処理装置における画像処理方法であって、
前記歪を補正するのに使用可能なマージン量を第1補正マージン量、前記歪の中で前記スキュー補正以外で補正するのに使用されるマージン量を第2補正マージン量、とした場合に、前記第1補正マージン量から前記第2補正マージン量を差し引いた第3補正マージン量を算出し、
前記スキュー補正により補正すべきスキュー補正量が前記第3補正マージン量の範囲内で収まるように、前記画像処理部が、前記用紙の第1面に形成される第1画像と前記用紙の第2面に形成される第2画像とに対してそれぞれ前記スキュー補正を含む前記画像処理を実行する、
ことを特徴とする画像処理方法。
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