JP7195907B2 - シート支持装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、シートを支持するシート支持装置及びこれを備える画像形成装置に関する。

従来、シート材供給装置本体と、シートを収納し、シート材供給装置本体に対して引き出し可能なシート材収納庫と、を備えたシート材供給装置が提案されている（特許文献１参照）。シート材供給装置本体の底面には、４隅に移動輪が設けられており、シート材収納庫の底面にも、１つの補助輪が設けられている。シート材収納庫は、ユーザによってシート材供給装置本体から引き出されると、シート材供給装置本体に設けられたレールと、補助輪と、によって支持される。

特開平０８－１２７４３６号公報

特許文献１に記載のシート材収納庫には、重量物であるシートが収納され、シート材収納庫がシート材供給装置本体から引き出された際には、補助輪を介して補助輪を支持するフレームに大きな力が作用する。更に、シート材供給装置の設置面に段差や障害物があった場合には、上記フレームに大きな力が作用する。

特許文献１に記載のシート材供給装置では、シート材収納庫のフレームのみによって上記力を受けているため、フレームが変形して破損する虞があった。また、フレームの変形を抑えるためには、新たな強度部材を追加したりフレームを大型化したりする必要があり、コストアップやシート材供給装置の設置スペースの増大の要因となっていた。

そこで、本発明は、コストや設置スペースの増大をすることなく、補助支持手段及びシート支持手段の破損を防止したシート支持装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明は、シート支持装置において、フレームを有する装置本体と、前記装置本体に対して引き出し及び装着可能に支持され、シートを支持するシート支持手段と、前記シート支持手段に設けられ、前記シート支持手段が前記装置本体から引き出された際に前記シート支持手段を設置面に対して支持する補助支持手段と、前記補助支持手段は、前記シート支持手段が前記装置本体に装着された際に、前記フレームに対して前記シート支持手段の装着方向においてオーバーラップし、かつ前記フレームに対向する対向部を有し、前記対向部は、前記シート支持手段が前記装置本体に装着され、かつ前記補助支持手段が前記設置面側から力を受けた際に、前記フレームに当接可能である、ことを特徴とする。

本発明によると、コストや設置スペースを増大させることなく、補助支持手段及びシート支持手段の破損を防止することができる。

第１の実施の形態に係るプリンタを示す全体概略図。 （ａ）は収納庫がフィーダ本体に装着された状態のオプションフィーダを示す断面図、（ｂ）は収納庫がフィーダ本体から引き出された状態のオプションフィーダを示す断面図。 図２（ａ）の領域Ａを示す拡大図。 第２の実施の形態に係る領域β及びその周辺構成を示す拡大図。 第３の実施の形態に係る領域γ及びその周辺構成を示す拡大図。

＜第１の実施の形態＞
〔全体構成〕
まず、本発明の第１の実施の形態について説明する。画像形成装置としてのプリンタ２００は、モノクロのトナー像を形成する電子写真方式のレーザビームプリンタである。プリンタ２００は、図１に示すように、プリンタ本体２００Ａと、プリンタ本体２００Ａの下部に接続されるオプションフィーダ３００と、を有している。

プリンタ本体２００Ａは、積載されたシートを給送する本体給送部１０と、本体給送部１０から給送されたシートに画像を形成する画像形成部２０と、を有している。また、プリンタ本体２００Ａは、シートに転写された画像を定着させる定着装置３０と、シートを排出トレイ２２４に排出可能なシート排出ローラ対２２２と、を有している。オプションフィーダ３００は、オプション給送部５０を有している。

プリンタ２００に画像形成の指令が出力されると、プリンタ２００に接続された外部のコンピュータ等から入力された画像情報に基づいて、画像形成部２０による画像形成プロセスが開始される。画像形成手段としての画像形成部２０は、感光ドラム２１２と、レーザスキャナ２３４と、転写ローラ２１３と、不図示の帯電部及び現像部と、を有している。レーザスキャナ２３４は、入力された画像情報に基づいて、感光ドラム２１２に向けてレーザ光を照射する。このとき感光ドラム２１２は、不図示の帯電部により予め帯電されており、レーザ光が照射されることで感光ドラム２１２上に静電潜像が形成される。その後、現像部によりこの静電潜像が現像され、感光ドラム２１２上にモノクロのトナー像が形成される。

上述の画像形成プロセスに並行して、本体給送部１０又はオプション給送部５０からシートが給送される。本体給送部１０は、プリンタ本体２００Ａに対して着脱可能なカセット２０１ａ，２０１ｂと、カセット２０１ａ，２０１ｂ内のシートを検知するシート有無センサ２４０，２４１と、を有している。

カセット２０１ａに収納されたシートは、ピックアップローラ２０２ａによって給送され、フィードローラ２０３ａ及びリタードローラ２０４ａによって１枚ずつ分離される。そして、カセット２０１ａから給送されたシートは、引き抜きローラ対２０５及び搬送ローラ対２０７，２０９によってレジストレーションローラ対２３２に搬送される。同様にして、カセット２０１ｂに収納されたシートは、ピックアップローラ２０２ｂによって給送され、フィードローラ２０３ｂ及びリタードローラ２０４ｂによって１枚ずつ分離される。そして、カセット２０１ｂから給送されたシートは、引き抜きローラ対２０６及び搬送ローラ対２０８，２０７，２０９によってレジストレーションローラ対２３２に搬送される。

また、オプション給送部５０は、フィーダ本体３００Ａと、フィーダ本体３００Ａに対して引き出し及び装着可能な収納庫３０１ａ，３０１ｂと、収納庫３０１ａ，３０１ｂ内のシートを検知するシート有無センサ３０２，３０６と、を有している。収納庫３０１ａに収納されたシートは、ピックアップローラ２０２ｃによって給送され、フィードローラ２０３ｃ及びリタードローラ２０４ｃによって１枚ずつ分離される。そして、収納庫３０１ａから給送されたシートは、引き抜きローラ対３０４及び搬送ローラ対２４２，２０７，２０９によってレジストレーションローラ対２３２に搬送される。同様にして、収納庫３０１ｂに収納されたシートは、ピックアップローラ２０２ｄによって給送され、フィードローラ２０３ｄ及びリタードローラ２０４ｄによって１枚ずつ分離される。そして、収納庫２０１ｄから給送されたシートは、引き抜きローラ対３０８及び搬送ローラ対２４２，２０７，２０９によってレジストレーションローラ対２３２に搬送される。

本体給送部１０又はオプション給送部５０から給送されたシートは、停止しているレジストレーションローラ対２３２のニップに先端が倣うことによって斜行が補正される。なお、レジストレーションローラ対２３２のニップではなく、不図示のレジシャッタにシートの先端が当接することでシートの斜行が補正されるように構成してもよい。

斜行が補正されたシートは、レジストレーションローラ対２３２によって所定のタイミングで搬送され、シートの第１面（表面）には、転写ローラ２１３に印加された静電的負荷バイアスによって、感光ドラム２１２上のトナー像が転写される。トナー像が転写されたシートは、定着装置３０の加熱ローラ２１５及び加圧ローラ２１６によって所定の熱及び圧力が付与されて、トナーが溶融固着（定着）される。

シート搬送方向において感光ドラム２１２及び転写ローラ２１３によって形成される転写ニップＮと定着装置３０との間には、シートに形成される撓み（ループ）の量を検知するループセンサ２１４が設けられている。シートが転写ニップＮと、定着装置３０によって挟持されている際には、ループセンサ２１４の検知結果に基づいて、定着装置３０におけるシートの搬送速度が転写ニップＮにおけるシートの搬送速度よりも遅くなるように制御される。これにより、定着処理が行われているシートが適切な撓みを持ち、トナーがシートから脱落して画像不良となることを防止している。定着装置３０を通過したシートは、搬送ローラ対２１８，２２０によって排出ローラ対２２２に搬送され、排出ローラ対２２２によって排出トレイ２２４に排出される。

シートの両面に画像を形成する場合には、案内部材２１９が上方に回動し、搬送ローラ対２２５によって反転搬送路Ｒ１に搬送される。反転搬送路Ｒ１に搬送されたシートは、反転ローラ対２２７によってスイッチバックされ、両面搬送路Ｒ２に搬送される。両面搬送路Ｒ２に搬送されたシートは、複数の搬送ローラ対２２９，２３０，２３１，２０９によって再び、レジストレーションローラ対２３２に搬送される。

そして、シートは、画像形成部２０によって第１面と同様に第２面（裏面）にも画像が形成され、排出トレイ２２４に排出される。なお、排出トレイ２２４に排出されたシートの上限量は排出満載センサ２２３によって検知される。また、プリンタ２００内を搬送されるシートの位置は複数のセンサ２１１，２１７，２２１，２２６，２２８，２３３～２３９，３０３，３０５，３０７，３０９によって検知される。

〔オプションフィーダ〕
次に、シート支持装置としてのオプションフィーダ３００について詳しく説明するが、収納庫３０１ａ，３０１ｂは略同じ構成であるため、収納庫３０１ａについてのみ説明し、収納庫３０１ｂについての説明は省略する。

図２（ａ）（ｂ）に示すように、シート支持手段としての収納庫３０１ａは、装置本体としてのフィーダ本体３００Ａに設けられた不図示のレールに対して引き出し及び装着可能に支持されており、その内部に複数のシートを支持可能となっている。収納庫３０１ａからシートを給送する際には、図２（ａ）に示すように、収納庫３０１ａはフィーダ本体３００Ａに対して装着される。収納庫３０１ａにシートを補給する際には、図２（ｂ）に示すように、収納庫３０１ａはフィーダ本体３００Ａから引き出される。なお、図２（ｂ）において、収納庫３０１ａは、フィーダ本体３００Ａに設けられた不図示のストッパに突き当たり、抜け止めされている。

フィーダ本体３００Ａは、収納庫３０１ａの引出し方向における下流側が開口した箱状に形成されており、フィーダ本体３００Ａの底板を構成する本体フレーム３４を有している。フレームとしての本体フレーム３４は、例えば板金から構成されており、フィーダ本体３００Ａの強度部材である。本体フレーム３４には、４隅に本体キャスター３２が設けられており、本体キャスター３２は、設置面６０に対してフィーダ本体３００Ａを移動可能に支持している。本体キャスター３２は、本体キャスター３２を回転可能に支持するホルダ部が旋回可能となっている自在車である。

収納庫３０１ａの引出し方向における下流側かつ下部には、補助支持手段としての補助キャスターユニット７０が設けられている。また、補助キャスターユニット７０は、引出し方向に直交する幅方向（図２（ａ）の紙面手前奥方向）において、収納庫３０１ａの中央部に１つだけ設けられている。補助キャスターユニット７０は、収納庫３０１ａに支持されるホルダとしての取付板３３と、取付板３３に回転可能に支持され、設置面６０に対して転動可能な回転体としての補助キャスター３１と、を有している。

補助キャスター３１は、幅方向に延びる回転軸３１ａを中心に回転する固定車であり、図２（ａ）に示すように収納庫３０１ａがフィーダ本体３００Ａに装着されている状態では、設置面に対して距離Ｇだけ離間している。これは、フィーダ本体３００Ａに設けられた本体キャスター３２によってフィーダ本体３００Ａが引出し方向とは異なる方向に移動した場合、補助キャスター３１が設置面６０に干渉して邪魔にならないようにするためである。なお、補助キャスター３１は、固定車ではなく、本体キャスター３２と同様に自在車で構成してもよい。

図２（ｂ）に示すように、収納庫３０１ａがフィーダ本体３００Ａから引き出されると、収納庫３０１ａの引出し方向における上流側は、フィーダ本体３００Ａの不図示のレールによって支持される。また、収納庫３０１ａの引出し方向における下流側は、収納庫３０１ａがレールの延出方向に対して僅かに下方に傾くことで、補助キャスター３１によって支持される。すなわち、補助キャスター３１は、収納庫３０１ａの引出し量が増えるほど設置面６０に接触しやすくなり、収納庫３０１ａを支えるようになる。

図３は、図２（ａ）の破線で囲んだ領域Ａを示す拡大図である。収納庫３０１ａがフィーダ本体３００Ａに装着された状態、かつ補助キャスターユニット７０が設置面６０側から力を受けていない状態では、図３に示すように、取付板３３の当接面３３ａは、クリアランスｇ１だけ本体フレーム３４から離間している。また、対向部としての当接面３３ａは、引出し方向と反対の装着方向において本体フレーム３４にオーバーラップするように、本体フレーム３４の下に潜り込むように構成され、本体フレーム３４に対して対向している。

なお、クリアランスｇ１は、収納庫３０１ａを不図示のレールによってフィーダ本体３００Ａから挿抜することができる必要最小限の量に設定されているが、収納庫３０１ａの挿抜動作の邪魔にならなければ、クリアランスｇ１は０でもよい。

ユーザがオプションフィーダ３００を移動させ、例えば設置面６０上の段差や障害物等を乗り越えさせた場合、段差が距離Ｇ（図２（ａ）参照）よりも大きいと、補助キャスター３１には、図３に示す力Ｆが設置面６０側から作用する。この時、補助キャスター３１が受けた力Ｆは、取付板３３を介して収納庫３０１ａに伝達される。それと同時に、力Ｆを受けた取付板３３は、クリアランスｇ１分だけ弾性変形し、図３の破線で示す領域αにおいて、当接面３３ａが本体フレーム３４に突き当たって当接する。なお、取付板３３ではなく、補助キャスター３１が弾性変形してもよく、取付板３３及び補助キャスター３１の両方が弾性変形してもよい。

本体フレーム３４は、剛性が高い強度部材であり、取付板３３に作用する力Ｆを本体フレーム３４で受けることができるので、取付板３３及び収納庫３０１ａの変形が規制される。これにより、取付板３３及び収納庫３０１ａが大きく変形して破損することを防止できる。なお、力Ｆは、上方向の成分を有していれば、鉛直方向に対して斜め方向の力でもよい。

クリアランスｇ１は、必要以上に大きく設定されると、力Ｆによって取付板３３が本体フレーム３４に突き当たるまで変形してしまうので、好ましくない。一方で、クリアランスｇ１が０の場合には、取付板３３及び収納庫３０１ａの破損防止の効果は高いが、収納庫３０１ａの挿抜動作の際に、取付板３３の当接面３３ａが本体フレーム３４に干渉してしまう虞がある。従って、クリアランスｇ１は、収納庫３０１ａを挿抜動作する際の部品公差と、取付板３３及び収納庫３０１ａの破損防止の効果と、のバランスを取った値に設定される。

以上のように、取付板３３は、補助キャスター３１が力Ｆを受けた際に本体フレーム３４に当接可能であり、力Ｆを本体フレーム３４に分散させることができるので、取付板３３及び収納庫３０１ａの変形を抑え、破損を防止できる。また、取付板３３を大型化したり新たな強度部材を追加したりする必要が無く、オプションフィーダ３００のコストや設置スペースが増大することがない。

また、オプションフィーダ３００の設置スペースを増大させないために、取付板３３の引出し方向における板幅だけ本体フレーム３４を切り欠く場合においても、取付板３３が大型化しないので、本体フレーム３４の強度低下を抑えることができる。

＜第２の実施の形態＞
次いで、本発明の第２の実施の形態について説明するが、第２の実施の形態は、第１の実施の形態の取付板３３に突起部材３５を取付けて構成したものである。このため、第１の実施の形態と同様の構成については、図示を省略、又は図に同一符号を付して説明する。

収納庫３０１ａ（図２（ａ）参照）に設けられる補助支持手段としての補助キャスターユニット８０は、図４に示すように、取付板３３と、補助キャスター３１と、突起部材３５と、を有している。固定部材としての突起部材３５は、不図示のビスによって取付板３３に対して強固に固定されており、収納庫３０１ａの装着方向が長手方向となるように形成されている。

収納庫３０１ａがフィーダ本体３００Ａに装着された状態、かつ補助キャスターユニット８０が設置面６０（図２（ａ）参照）側から力を受けていない状態では、突起部材３５の当接面３５ａは、クリアランスｇ２だけ本体フレーム３４から離間している。また、対向部としての当接面３５ａは、引出し方向と反対の装着方向において本体フレーム３４にオーバーラップするように、本体フレーム３４の下に潜り込むように構成され、本体フレーム３４に対して対向している。

補助キャスター３１に力Ｆが設置面６０側から作用すると、補助キャスター３１が受けた力Ｆは、取付板３３を介して収納庫３０１ａ及び突起部材３５に伝達される。それと同時に、力Ｆを受けた取付板３３は、クリアランスｇ２分だけ弾性変形し、図４の破線で示す領域βにおいて、突起部材３５の当接面３５ａが本体フレーム３４に突き当たって当接する。

本体フレーム３４は、剛性が高い強度部材であり、取付板３３に作用する力Ｆを突起部材３５を介して本体フレーム３４で受けることができるので、取付板３３及び収納庫３０１ａの変形が規制される。これにより、取付板３３及び収納庫３０１ａが大きく変形して破損することを防止できる。更に、突起部材３５は、取付板３３とは別部材から構成されているので、取付板３３及び突起部材３５の設計自由度を向上することができる。

＜第３の実施の形態＞
次いで、本発明の第３の実施の形態について説明するが、第３の実施の形態は、第１の実施の形態の本体フレーム３４にサブフレーム３６を取付けて構成したものである。このため、第１の実施の形態と同様の構成については、図示を省略、又は図に同一符号を付して説明する。

図５に示すように、本体フレーム３４には、不図示のビスによってサブフレーム３６が強固に固定されており、フレームとしてのサブフレーム３６は、補助キャスター３１に向けて本体フレーム３４から突出するように形成される。具体的には、収納庫３０１ａがフィーダ本体に装着された状態、かつ補助キャスター３１が設置面６０（図２（ａ）参照）側から力を受けていない状態では、補助キャスター３１の外周面３１ｂは、クリアランスｇ３だけサブフレーム３６から離間している。また、対向部としての外周面３１ｂは、引出し方向と反対の装着方向においてサブフレーム３６にオーバーラップするように、サブフレーム３６の下に潜り込むように構成され、サブフレーム３６に対して対向している。サブフレーム３６の、外周面３１ｂに対向する部分は、補助キャスター３１の回転軸３１ａを中心とする円弧状に形成されている。

補助キャスター３１に力Ｆ２が設置面６０側から作用すると、補助キャスター３１が受けた力Ｆ２は、取付板３３及び収納庫３０１ａに伝達される。それと同時に、力Ｆ２を受けた取付板３３は、クリアランスｇ３分だけ弾性変形し、図５の破線で示す領域γにおいて、補助キャスター３１の外周面３１ｂがサブフレーム３６に突き当たって当接する。

サブフレーム３６は、剛性が高い強度部材であり、取付板３３に作用する力Ｆ２を補助キャスター３１を介してサブフレーム３６で受けることができるので、取付板３３及び収納庫３０１ａの変形が規制される。これにより、取付板３３及び収納庫３０１ａが大きく変形して破損することを防止できる。

また、補助キャスター３１の外周面３１ｂは、周方向における所定の範囲においてサブフレーム３６に対してクリアランスｇ３だけ離間している。このため、力Ｆ２が鉛直方向に対して傾斜した方向の力であっても、外周面３１ｂはサブフレーム３６に当接することができ、設置面側からの多様な力に対して効果的に対応することができる。

なお、既述の３つの実施の形態は、適宜組み合わせてもよい。例えば、第１の実施の形態と第３の実施の形態を組み合わせ、力Ｆ又は力Ｆ２が作用した際に、取付板３３の当接面３３ａが本体フレーム３４に当接し、補助キャスター３１の外周面３１ｂがサブフレーム３６に当接するように構成してもよい。これにより、力Ｆ又は力Ｆ２をより効果的にフィーダ本体３００Ａ側に分散し、取付板３３及び収納庫３０１ａの変形を抑え、破損を防止できる。このとき、当接面３３ａ、外周面３１ｂ、本体フレーム３４及びサブフレーム３６は、それぞれ第１対向部、第２対向部、メインフレーム及びサブフレームを構成している。

また、既述のいずれの形態においても、補助キャスター３１に代えて、回転可能なベルト等を適用してもよい。また、補助キャスター３１やベルトのように設置面６０に対して転動する部材に限らず、設置面６０に対して滑り接触する部材を適用してもよい。

また、既述のいずれの形態においても、フィーダ本体３００Ａは本体キャスター３２によって設置面６０に対して支持される構成であったが、これに限定されず、本体キャスター３２を設けない構成であってもよい。

また、既述のいずれの形態においても、電子写真方式のプリンタ２００を用いて説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ノズルからインク液を吐出させることでシートに画像を形成するインクジェット方式の画像形成装置にも本発明を適用可能である。また、オプションフィーダ３００ではなく、プリンタ本体２００Ａ側に収納庫が設けられている場合にも、該収納庫に本発明を適用可能である。

２０：画像形成手段（画像形成部）／３１：回転体（補助キャスター）／３１ｂ：対向部、第２対向部（外周面）／３３：ホルダ（取付板）／３３ａ：対向部、第１対向部（当接面）／３４：フレーム、メインフレーム（本体フレーム）／３５：固定部材（突起部材）／３５ａ：対向部（当接面）／３６：フレーム、サブフレーム／６０：設置面／７０，８０：補助支持手段（補助キャスターユニット）／２００：画像形成装置（プリンタ）／３００：シート支持装置（オプションフィーダ）／３００Ａ：装置本体（フィーダ本体）／３０１ａ：シート支持手段（収納庫）／Ｆ，Ｆ２：力

Claims (8)

1. フレームを有する装置本体と、
   前記装置本体に対して引き出し及び装着可能に支持され、シートを支持するシート支持手段と、
   前記シート支持手段に設けられ、前記シート支持手段が前記装置本体から引き出された際に前記シート支持手段を設置面に対して支持する補助支持手段と、
   前記補助支持手段は、前記シート支持手段が前記装置本体に装着された際に、前記フレームに対して前記シート支持手段の装着方向においてオーバーラップし、かつ前記フレームに対向する対向部を有し、
   前記対向部は、前記シート支持手段が前記装置本体に装着され、かつ前記補助支持手段が前記設置面側から力を受けた際に、前記フレームに当接可能である、
   ことを特徴とするシート支持装置。
2. 前記対向部は、前記シート支持手段が前記装置本体に装着された状態において、前記補助支持手段が前記設置面側から力を受けていない場合には前記フレームに対して離間し、前記補助支持手段が前記設置面側から力を受けた場合には前記補助支持手段が弾性変形することで前記フレームに当接する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のシート支持装置。
3. 前記補助支持手段は、前記シート支持手段に支持されるホルダと、前記ホルダに回転可能に支持され、前記設置面に対して転動可能な回転体と、を有し、
   前記対向部は、前記ホルダに設けられる、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のシート支持装置。
4. 前記補助支持手段は、前記シート支持手段に支持されるホルダと、前記ホルダに回転可能に支持され、前記設置面に対して転動可能な回転体と、前記ホルダに固定される固定部材と、を有し、
   前記対向部は、前記固定部材に設けられる、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のシート支持装置。
5. 前記補助支持手段は、前記シート支持手段に支持されるホルダと、前記ホルダに回転可能に支持され、前記設置面に対して転動可能な回転体と、を有し、
   前記対向部は、前記回転体の外周面である、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のシート支持装置。
6. 前記補助支持手段は、前記シート支持手段に支持されるホルダと、前記ホルダに回転可能に支持され、前記設置面に対して転動可能な回転体と、を有し、
   前記フレームは、メインフレームと、前記メインフレームに支持され、前記回転体に向けて前記メインフレームから突出するサブフレームと、を有し、
   前記対向部は、前記ホルダに設けられると共に前記メインフレームに対して前記装着方向においてオーバーラップし、かつ前記メインフレームに対向する第１対向部と、前記回転体の外周面を構成すると共に前記サブフレームに対して前記装着方向においてオーバーラップし、かつ前記サブフレームに対向する第２対向部と、を有し、
   前記第１対向部及び前記第２対向部は、前記シート支持手段が前記装置本体に装着され、かつ前記補助支持手段が前記設置面側から力を受けた際に、前記メインフレーム及び前記サブフレームにそれぞれ当接可能である、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のシート支持装置。
7. 前記フレームは、前記装置本体の底板を構成する、
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のシート支持装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載のシート支持装置と、
   前記シート支持装置から給送されたシートに画像を形成する画像形成手段と、を備える、
   ことを特徴とする画像形成装置。

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