JP2013177233A - 媒体搬送機構及びそれを備える媒体搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
カードをドライブローラ及び、アイドラローラで挟持して搬送する機構において、誤って挿入された、正規のカードよりも薄いカードやレシートなどの薄い異物を搬送して返却するための単純でかつ耐久性及び、耐候性の良い機構を実現する。
【解決手段】
第１の媒体搬送部と第２の媒体搬送部と第３の媒体搬送部とを備えた媒体搬送機構であって、前記第１の媒体搬送部と前記第２の媒体搬送部および前記第３の媒体搬送部は、前記媒体を搬送する搬送路を挟み対向する位置に並べて設置され、前記第１の媒体搬送部と前記第３の媒体搬送部の間の距離は、前記第１の媒体搬送部と前記第２の媒体搬送部との間の距離に比べ短く設置され、前記第３の媒体搬送部は、前記第２の媒体搬送部よりも高い硬度を有する螺旋状の部材より構成され、前記部材は前記螺旋の半径方向の弾性を備えることを特徴とする媒体搬送機構。
【選択図】 図６

Description

本発明は、媒体搬送機構及びそれを備える媒体搬送装置に関する。

磁気カード及びＩＣカードの処理装置においては、ドライブローラ及び、アイドラローラでカードの幅方向の中央部付近を挟持して搬送する機構をもつものが実用に供されている。一般的にドライブローラは、カードとの摩擦係数が大きくかつアイドラローラからの強い押圧に対する変形を適度に抑える必要があるため、材料に高硬度のゴムが使用される。アイドラローラは、カード表面に傷を付けない目的のためにゴム又は、プラスチックなどの材質が使用される。

ローラ部へのカードの突入あるいはローラ部からのカードの離脱時のカードの速度変動を小さくするために、ドライブローラ及び、アイドラローラは下記３種類の構成となっているものが一般的である。
（１）ドライブローラ及びアイドラローラの間にあらかじめカードの厚さよりも少し小さい隙間を設ける。
（２）カード挿入前の状態で、ドライブローラとアイドラローラとを当接させておく構成であるが、アイドラローラからの押圧を、隙間がゼロからカードの厚み付近までの状態では弱く、隙間がカードの厚み付近以上になった状態では強くなる様、２段階に切替える。
（３）ドライブローラ及びアイドラローラの間にあらかじめカードの厚さよりも少し小さい隙間を設け、アイドラローラ側にアイドラローラよりも外径が大きく、アイドラローラよりも低い硬度の薄カード搬送用のアイドラローラを設置する。

なお、上記（３）は、上記（１）の基本構成であって、薄いカード又は、レシートなどの薄い異物を搬送することが出来るように改善した構成である。

また、本発明の背景技術として、特開平７−１０３１３号公報がある。この公報には、「２段バネ機構による安定した搬送力を常に維持することが可能で、しかも安価で取り扱いも容易な媒体搬送ローラ機構を実現する」と記載されている。なお特開平７−１０３１３の構成は、上記（２）の構成にあたる。

特開平７-１０３１３号公報

上記（１）の構成の場合、誤って挿入されたその隙間より薄いカード又は、レシートなどの薄い異物を搬送して排出することができない。

上記（２）の構成（特許文献１の構成）の場合、薄いカード又は、レシートなどの薄い異物を搬送することが可能であるが、押圧を２段階に切替える機構が複雑になる。

また、上記（１）（２）の構成共に、カードの搬送を確実にする目的及び、カード表面に傷を付けない目的のために、ドライブローラの材質は硬質ゴムであり、アイドラローラの材質もゴム又は、プラスチックなどの材質を選択せざるを得ない。その結果としてカードに接触しているローラが電気抵抗の大きな材料になり、カードに帯電した静電気を効率よく放電させることが困難であり、カード６に帯電した静電気がＩＣカード処理部で放電されることにより、カード処理装置の電気回路が故障する又は、異常動作をする。

上記（３）の構成では、カード処理装置の基本機能である、磁気カードデータの読み取り及び書き込み機能の性能に悪影響を及ぼさないために、薄カード搬送用のアイドラローラの材質を軟らかいゴム又は、スポンジなどにする必要がある。そのため薄カード搬送用のローラは、軟らかい素材に対して大変形を強いられることになり、耐磨耗性及び耐候性を確保することが困難で、素材が磨耗及び、劣化し易い。

そこで本発明は、カードをドライブローラ及びアイドラローラで挟持して搬送する機構において、誤って挿入された、正規のカードよりも薄いカードやレシートなどの薄い異物を搬送して返却するための単純でかつ耐久性の良いカード搬送機構を提供する。

上記課題を解決するために、本願はその解決手段を複数含んでいるが、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。それは、第１の媒体搬送部と第２の媒体搬送部と第３の媒体搬送部とを備えた媒体搬送機構であって、前記第１の媒体搬送部と前記第２の媒体搬送部および前記第３の媒体搬送部は、前記媒体を搬送する搬送路を挟み対向する位置に並べて設置され、前記第１の媒体搬送部の媒体接触面と前記第３の媒体搬送部の媒体接触面との間の距離は、前記第１の媒体搬送部の媒体接触面と前記第２の媒体搬送部の媒体接触面との間の距離に比べ短く設置され、前記第３の媒体搬送部は、前記第２の媒体搬送部よりも高い硬度を有する螺旋状の部材より構成され、前記部材は前記螺旋の回転軸の垂直方向の弾性力を備える媒体搬送機構である。

本発明のカード搬送機構では、アイドラローラの近くに、その外径よりも大きな外径のコイルバネを同軸上に設置する構成としたので、カードが挿入される前の状態でドライブローラとアイドラローラとの間に隙間を設ける構成においても、誤って挿入されたその隙間より薄いカード又は、レシートなどの薄い異物を搬送して排出することが可能である。 また、コイルバネの半径方向のたわみ力で薄いカード又は、レシートなどをドライブローラ側に付勢する構成としたので、アイドラローラの軸にコイルバネを取り付けるだけでその機構を実現できるため、単純で安価な構成にすることが可能である。

また、ステンレスのバネ用鋼材などの金属をコイルバネの材料に使うことができるため、（１）カードに帯電した静電気を効率よく接地線に逃がす構成が可能となる、（２）ゴムやスポンジなどの材料を使う構成と比較して耐久性及び、耐候性を向上することが出来るという効果がある。

カード挿入前の従来技術を示した説明図（正面図）である。 カード挿入前の従来技術を示した説明図（側面図）である。 カード挿入時の従来技術を示した説明図（正面図）である。 カード挿入時の従来技術を示した説明図（側面図）である。 薄い異物挿入時の従来技術を示した説明図（正面図）である。 薄い異物挿入時の従来技術を示した説明図（側面図）である。 従来技術である第１アイドラローラ４、薄カード搬送用アイドラローラ５の詳細図（断面図）である。 カード挿入時の本発明を示した説明図（断面図）である。 薄い異物挿入時の本発明を示した説明図（断面図）である。 第１アイドラローラ４及びコイルバネ１４の詳細図（断面図）である。 コイルバネ１４の詳細図である。 コイルバネ１４の拡大断面図である。 バネ用帯ローラ２２を示した説明図（弾面図）である。 バネ用帯ローラ２２を示した説明図（側面図）である。 バネ用帯ローラ２４を示した説明図（断面図）である。 バネ用帯ローラ２４を示した説明図（側面図）である。 カード挿入時の本発明を示した説明図（断面図）である。 カード挿入時の本発明を示した説明図（側面図）である。 カード処理装置の側面図である。 断面図の軸２７を説明する図である。

以下、実施例を図面を用いて説明する。

本実施例の説明を行う前に、従来技術について図１〜図４、図１２、図１３を用いて説明をする。図１２は、カード６をドライブローラとアイドラローラに挟持して搬送する方式の一般的なカード処理装置の側面図である。ドライブローラとアイドラローラの対は、２組から４組をカード進行方向に配置する。図１２では、カード挿入口７の直後に第１ローラ対（ドライブローラ３及びアイドラローラ４）と、磁気ヘッド２１の直後に第２ローラ対（ドライブローラ１８及びアイドラローラ１９）の２組のローラ対を搬送機構として構成した例を示している。一般的なカード処理装置の場合、第１ローラ対と第２ローラ対との距離はカード６の長手方向の長さより小さく設定されている。

カード６に書き込まれている磁気データを読取る場合及び、カード６に磁気データを書き込む場合には、カード６の搬送速度の変動を出来るだけ少なくする必要がある。そのためカード６挿入前の状態では、アイドラローラとドライブローラとは当接させないで、カード６の厚みよりも少し小さい隙間（ローラギャップ）を設ける。

このローラギャップについて、図１〜図４、図１３を用いて詳細に説明する。図１〜図３は一般的なカード処理装置の第１ローラ対近傍の拡大図である。図１（ａ）、図２（ａ）、図３（ａ）は一般的なカード処理装置の第１ローラ対近傍の正面図である。図１（ｂ）、図２（ｂ）、図３（ｂ）は、一般的なカード処理装置の第１ローラ対近傍の側面図である。図４は第１アイドラローラ４の拡大した断面図であり、図１３に示す軸２７部分を切断した場合を示している。以後、断面図については図１３の軸２７部分について切断した面を表すものとする。

図１（ａ）に示すように、第１のローラ対を構成する第１ドライブローラ３と第１アイドラローラ４との間にカード６の厚みよりも少し小さい隙間（ローラギャップ）を設けている。また図２（ｂ）に示すように、カード挿入時には、カード６により第１アイドラローラレバー９及び、アイドラローラ押圧バネ８が押圧され、カード６は第１ドライブローラ３と第１アイドラローラ４により安定して挟持される。

このような構成にすることよって、カード６の先端がローラ対に突入する場合の搬送速度の急激な減少及び、カード６の後端がカード対から排出される場合の急激な搬送速度の増加を低減することが出来る。なお、第1アイドラローラ４は図４に示すように、アイドラローラ軸１３、アイドラローラ芯金１２、アイドラローラ用ベアリング１１から構成されている。

また、第１アイドラローラ４の近くに、その外径よりも大きな外径の薄カード搬送用アイドラローラ５を第１アイドラローラ４の軸と同軸上に設置されている。カード６よりも薄いカード１０が挿入された場合や、レシートなどの薄い異物が挿入された場合、図３（ａ）に示すように、薄カード搬送用アイドラローラ５により第１ドライブローラ３と当接することで薄いカード１０等を搬送できる。

しかし、薄カード搬送用アイドラローラ５は第１アイドラローラ４よりも外径が大きいため、通常のカード６の搬送に影響を与えないようにするためにローラの材質を軟らかいゴム又は、スポンジなどにする必要がある。そのため薄カード搬送用のローラは、通常のカードを搬送する場合は大変形を強いられることになり、耐磨耗性及び耐候性を確保することが困難で、素材が磨耗及び、劣化し易い。

なお、磁気カードとＩＣカードの両方を処理するタイプのカード処理機の場合は、カード６の搬送路の途中又は、後端部にＩＣカードの接点にカード処理機の接点を接続するための、ＩＣカード処理部１７を設置する構成となっている。

次に、本実施例について図面を用いて説明する。
図５は、本実施例の断面図である。なお、基本的な構成は一般的なカード処理装置と同様であるため説明は省略する。また、図５は第１のローラ対を図１３に示す断面軸２７で切断し、カード挿入口から見た場合の図を表している。

本実施例では第１アイドラローラ４の近くに、その外径よりも大きな外径の金属線を螺旋状にしたコイルバネ１４を第１アイドラローラ４の軸と同軸上に設置する構成としている。図５はカード６を挿入しているが、カード６の挿入前の状態では図１（ａ）と同様に第１ドライブローラ３と第１アイドラローラ４の間にはカード６の厚みよりもわずかに小さい隙間が確保されている。

カード６がカード挿入口から挿入された後に第１ドライブローラ３と第１アイドラローラ４に挟持された時、コイルバネ１４の外周部分は螺旋の半径方向に撓んで、第１アイドラローラ４と同じ高さになる。ただしコイルバネ１４をその高さまで撓ませる力は、第１アイドラローラ４を第１ドライブローラ３側に当接させる力よりも十分弱く設定している。

そのため、カード６がコイルバネ１４から受ける力は、カード６を第１ドライブローラ３と第１アイドラローラ４の間に挟持して搬送する時のカード搬送速度に対しての影響が無視できるほどに小さい。したがって、このコイルバネ１４がカード６に及ぼす力はカード処理装置の基本性能である磁気カードデータの読取り性能及び、書込み性能に影響を及ぼさない。

図６は、薄いカード１０又は、レシートなどの薄い異物が挿入された場合のカード処理装置の断面図を表している。第１ドライブローラ３と第１アイドラローラ４の間にはカード６の厚みよりもわずかに小さい隙間が確保されている。薄いカード１０又は、レシートなどの薄い異物はコイルバネ１４から垂直方向の力を受け、第１ドライブローラ３に当接し、第１ドライブローラとの摩擦力で搬送される。

図７はコイルバネ１４を第１アイドラローラ４と同軸上に取付けた状態の断面図（図７（ａ））及び、コイルバネ１４単独の詳細図（図７（ｂ））である。コイルバネ１４は、開始部分１４ａ及び、終端部分１４ｂとその途中の円筒形状の部分でその外径を変えている。なお、このような異形状のコイルバネは、通常の円筒形状のコイルバネを製造するものと同じフォーミング設備で容易に製作できるため、寸法の安定した部品を安価に製作できる。

コイルバネ１４の開始部分１４ａ及び、終端部分１４ｂの内径は、アイドラローラの芯金１２のコイルバネ取付け部分のフランジ部の外径よりもわずかに小さく設定している。コイルバネ１４を第１アイドラローラ４に取り付ける場合には、コイルバネ１４の開始部分１４ａ及び、終端部分１４ｂを押し広げて、アイドラローラの芯金１２のフランジを乗り越えさせ、スラスト方向（アイドラローラ軸１３の軸方向）の位置を固定する。

通常の動作では、コイルバネ１４の開始部分１４ａや終端部分１４ｂにアイドラローラの芯金１２のフランジ部を越えるようにを押し広げる力は加わらないため、コイルバネ１４を固定することができる。

上記の構成の結果、従来のドライブローラ及び、アイドラローラでカードを挟持して搬送する構成のカード処理機では、カード６の搬送速度の変動を少なくするために、（１）カード挿入前の状態でドライブローラとアイドラローラとの間に予めカードの厚みより小さい隙間を設ける必要があるために、薄いカード１０又は、レシートなどの薄い異物が挿入された場合に、それが搬送出来ずに、カード処理機内部に残留して以後の取引が出来なくなるという課題、（２）ドライブローラとアイドラローラとを予め当接させておく構成にする場合、誤って挿入された薄いカード１０又は、レシートなどの薄い異物を搬送することが可能であるが、アイドラローラの押圧を２段階に切替えるための機構が複雑になるという課題が解決され、カード６の搬送速度の変動を少なくする構成と、薄いカード１０又は、レシートなどの薄い異物を搬送することが出来るという構成とを最小の部品数での単純で安価な構成で両立することが可能になった。

また、本実施例ではステンレスのバネ用鋼材などの金属をコイルバネ１４の材料に使うことができるため、ゴムやスポンジなどの材料を使う従来の構成と比較して、耐久性及び耐候性を向上することが出来るという効果がある。なお、コイルバネ１４の材料は金属に限定されるものではなく、耐久性や対候性を有する素材（例えばプラスチックなどの合成樹脂）であれば適用可能である。

［変形例］
実施例１の変形例として、次の構成が考えられる。図６は、実施例１の変形例であり、コイルバネ１４の素材２５の表面に樹脂２６（例えばエラストマー）等のコイルバネ１４よりも柔軟な素材を被膜材とする薄い層を構成したものを示している。

バネ素材２５の表面を樹脂２６でコーティング（被膜処理）することにより、金属がカード表面に直接触れないようにすることが出来るため、カード表面に傷が付きづらくなる。なお、樹脂２６に限定せずバネ素材２５を覆い、カードの表面の傷付を防止する機構であれば適応可能であることは言うまでもない。

図９は、本実施例の詳細を示した図である。上記のコイルバネ１４と同等の機能を実現するために、コイルバネ１４を構成していたバネ用線材の代わりにバネ用鋼帯を使用して薄カード搬送用のバネ帯ローラ２２を構成している。なお、図９（ａ）はバネ帯ローラ２２をアイドラローラの芯金１２に取り付けた場合の断面図であり、図９（ｂ）はバネ帯ローラ２２の側面図である。

薄カード搬送用のバネ帯ローラ２２は、固定用の中央部分と、外周部分とで直径を変えている。中央部分から外周部分まで渦巻き状に、一枚のバネ用鋼帯でローラを構成している。バネ帯ローラ２２は、アイドラローラの芯金１２に取り付けられ、固定部材２３（例えばＥリング等）でスラスト方向の位置を固定する。

バネに鋼帯を使用したことにより、上記の実施例１のように線材を使用した場合と比較して、カード６とバネ帯ローラとの接触面積が大きくなり、バネ帯ローラがカード表面に傷を付け難くなるという効果がある。

また、本実施例２の変形例として、図１０に示すバネ用鋼帯を使用して薄カード搬送用のバネ帯ローラを構成する別の実施例についても挙げられる。なお、図１０（ａ）はバネ帯ローラ２４をアイドラローラの芯金１２に取り付けた場合の断面図であり、図１０（ｂ）はバネ帯ローラ２４の側面図である。

バネ帯ローラ２４の固定用の中央部分２４ａの幅を外周部分２４ｂよりも細くすることにより、カードと当接する部分の幅を大きくした場合であっても、半径方向の撓み力を上記の図９の構成と比較して自由に弱く設定することができる。したがって、カード処理機の基本機能である、磁気カードデータの読取り及び、書込み機能の性能に悪影響がない構成にすることが出来る。

なお、本実施例で説明したバネ帯ローラ２２、２４の材料は金属に限定されるものではなく、耐久性や対候性を有する素材（例えばプラスチックなどの合成樹脂）を帯状にしたものであれば適用可能である。

図１１は、本実施例の詳細を示した図である。図１１（ａ）はカード挿入口から見た本実施例の断面図、図１１（ｂ）は本実施例の側面図である。なお、実施例１と同様の構成については説明を省略する。

本実施例の説明を行う前に、従来技術について説明する。従来の構成ではカード挿入口から静電気が帯電したカード６が挿入された場合、カード６の搬送を確実にする目的及び、カード表面に傷を付けない目的のために、第１ドライブローラ３の材質は硬質ゴムであり、第１アイドラローラ６の材質もゴム又は、プラスチックなどの材質を選択せざるを得ない。

その結果としてカード６に接触している二つのローラが両方共に電気抵抗の大きな材料にせざるを得ず、カードに帯電した静電気を効率よく放電させることが困難なために、カード６に帯電した静電気がＩＣカード処理部１７で放電され、カード処理装置の電気回路が故障する又は、異常動作をするという問題がある。

本実施例では、薄いカード１０又は、レシートなどの薄い異物の搬送用に上記のコイルバネ１４を使う構成であって、図１１に示すようにコイルバネ１４から第１アイドラローラのレバー９及び、電線１６を介して金属フレーム１５まで、電気的に接続させるという構成としている。

図を用いて本実施例について詳細に説明する。本実施例においては、静電気が帯電したカード６はまず、図１１（ｂ）に示すカード挿入口７の直後にある第１ローラ部分（第１ドライブローラ３及び第１アイドラローラ４）でコイルバネ１４に接触する。コイルバネ１４、アイドラローラのレバー９は材質が金属であるためカード６に蓄積された静電気がコイルバネ１４とレバー９と電線１６を経由して金属フレーム１５に到達し、静電気が放電される。したがってカード６に蓄積された静電気が放電されることで、その後にＩＣカード処理部１７にカード６が搬送されても静電気の放電によるカード処理装置の電気回路の故障又は、異常動作が発生しないという効果がある。

なお、カード６への静電気の帯電は、上記のようにカード処理装置に挿入される前に発生する場合と、カード６がカード処理装置の内部で前後方向に搬送される途中にカード６とカード処理機のゴムやプラスチックなどの内部部品との摩擦よって発生する場合とがある。内部部品との摩擦よる帯電の場合においても、コイルバネ１４及び接地のための電線を第２ローラ部分（第２ドライブローラ１８及び第２アイドラローラ１９）にも同様に取り付けることにより、その静電気を処理装置の内部で放電させることができるので、カード処理装置の電気回路の故障又は、異常動作が発生しないという効果がある。

第３ローラ以降にもローラが構成される場合においても同様に、それぞれのアイドラローラにコイルバネ１４及び接地のための電線を構成すれば静電気による不具合を防ぐことが出来る。また、コイルバネ１４を導電性の樹脂等で被膜処理を行うことにより、導電性と柔軟性を両立させることも可能である。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能でり、ある実施例の構成に他の構成を加えることも可能である。

１ フレーム
２ 基準フレーム
３ 第１ドライブローラ
４ 第１アイドラローラ
５ 薄カード搬送用アイドラローラ
６ カード
７ カード挿入口
８ アイドラローラ押圧バネ
９ アイドラローラのレバー
１０ 薄カード
１１ アイドラローラ用ベアリング
１２ アイドラローラの芯金
１３ アイドラローラの軸
１４ コイルバネ
１４ａ 開始部分
１４ｂ 終端部分
１５ 金属フレーム
１６ 電線
１７ ＩＣカード処理部
１８ 第２ドライブローラ
１９ 第２アイドラローラ
２０ 磁気ヘッド対向ローラ
２１ 磁気ヘッド
２２ バネ帯ローラ
２３ 固定部材
２４ バネ帯ローラ
２４ａ バネ帯ローラ中央部分
２４ｂ バネ帯ローラ外周部分
２５ コイルバネの素材
２６ コーティング層
２７ 切断面の軸

Claims (9)

1. 第１の媒体搬送部と第２の媒体搬送部と第３の媒体搬送部とを備えた媒体搬送機構であって、
   前記第１の媒体搬送部と前記第２の媒体搬送部および前記第３の媒体搬送部は、前記媒体を搬送する搬送路を挟み対向する位置に並べて設置され、
   前記第１の媒体搬送部の媒体接触面と前記第３の媒体搬送部の媒体接触面との間の距離は、前記第１の媒体搬送部の媒体接触面と前記第２の媒体搬送部の媒体接触面との間の距離に比べ短く設置され、
   前記第３の媒体搬送部は、前記第２の媒体搬送部よりも高い硬度を有する螺旋状の部材より構成され、前記部材は前記螺旋の半径方向の弾性を有すること、を特徴とする媒体搬送機構。
2. 前記第２の媒体搬送部と前記第３の媒体搬送部は同じ回転軸により接続され、
   前記媒体搬送機構は、媒体が所定の厚みである場合、全ての媒体搬送部で挟持して搬送し、
   媒体が所定の厚みで無い場合、前記第１の媒体搬送部と、前記第３の媒体搬送部で挟持して搬送し、
   全ての媒体搬送部で搬送する場合、前記第２の媒体搬送部の前記媒体接触面が媒体を押圧する力に比べ、前記第３の媒体搬送部の前記媒体接触面が媒体を押圧する力が弱いこと、を特徴とする請求項１記載の媒体搬送機構。
3. 前記部材は、金属線または樹脂線を螺旋状にしたコイルバネであること、を特徴とする請求項１または２記載の媒体搬送機構。
4. 前記コイルバネは巻き初めである開始部分および巻き終わりである終端部分が他の部分に比べ、外径が小さいこと、を特徴とする請求項３記載の媒体搬送機構。
5. 前記部材は、金属帯または樹脂帯を螺旋状にしたバネ帯であること、を特徴とする請求項１または２記載の媒体搬送機構。
6. 前記バネ帯は、中心部の幅が外周部の幅よりも短いこと、を特徴とする請求項５記載の媒体搬送機構。
7. 前記部材は、前記部材に比べ硬度が低い被膜材により覆われること、を特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１つに記載の媒体搬送機構。
8. 請求項１から請求項８のいずれか１つに記載の媒体搬送機構を備えること、を特徴とする媒体搬送装置。
9. 前記第２の媒体搬送部および前記第３の媒体搬送部は可動するレバーに接続し、前記レバーは導電性の電線により前記媒体搬送装置の外枠と接続し、前記第３の媒体媒体搬送部に媒体から伝播した電気を前記外枠まで伝播させ、媒体を放電させること、を特徴とする請求項８記載の媒体搬送装置。

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