JP2021136596A - 画像形成システム、及び画像読取装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】シートの画像を読み取る際に、シートの画像のずれを抑制する。【解決手段】 画像形成システムにおいて、シートを搬送する画像形成装置(102、103)と、画像読取装置から搬送されたシートの画像を読み取る画像読取装置(104)とを有する。画像形成装置は、第1搬送ローラ対(323)と、第1駆動部(M1)とを備える。画像読取装置は、第2搬送ローラ対(334)と、第2駆動部(M2)と、第1搬送ローラ対及び第2搬送手段によって挟持された状態で搬送されるシートの画像を読み取り第1搬送ローラ対及び第2搬送ローラ対によって挟持された状態で搬送されるシートの画像を読み取り可能な画像読取手段(331、332)と、を備える。第1搬送ローラ対によるシートの搬送速度よりも第2搬送ローラ対によるシートの搬送速度が遅くなるように第1駆動部と第2駆動部とを駆動する。【選択図】図4

Description

本発明は、シートに画像を形成する画像形成システム、及び画像が形成されたシートを読み取る画像読取装置に関する。
従来、搬送中に読み取られたシートの画像と予め記憶されている参照データとの比較結果に基づいて、画像が形成されたシートの品質を検査する構成を備える画像形成システムが知られている。このような画像形成システムでは、画像が形成されたシートを画像読み取り部に搬送し、流し読みによってシートの画像を読み取っている。そして、検査結果に応じてシートの排出先を変更することで、品質のよいシートのみで構成された印刷成果物を取得可能としている。
シートの読み取り画像を用いる検査方法として、特許文献1には、シートの搬送方向にシートを複数の領域に分割して順次画像を読み取り、読み取られた画像と参照データとの位置合わせを行ってからシートの画像を検査する構成が開示されている。また、特許文献2には、シートの読み取り画像に対して行われた画像処理に関するデータを付加して検査用データを生成し、検査結果に対する画像処理の影響を判断可能とした構成が開示されている。
特開2019−164033号公報 特開2005−205687号公報
ところで、シートの読み取り画像を用いる検査においては、画像読み取りの際のシートの搬送速度の変化に起因してシートの画像に部分的なずれが発生し、検査品質が低下することがある。シートの搬送速度の変化は、搬送ローラの組付け位置のずれや使用に伴う位置ずれ、及びローラの熱収縮等、シートを搬送する搬送機構の機械的変化が原因となって発生する。特許文献1及び2に開示された構成は、搬送機構の機械的変化に対応していないため、シートの搬送速度の変化が大きくなり、検査品質が低下するという課題がある。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、シートの画像を読み取る際に、シートの画像のずれを抑制することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、画像形成システムにおいて、シートに画像を形成する画像形成手段を備える画像形成装置と、前記画像形成装置に接続され、前記画像形成装置によって画像が形成されたシートの画像を読み取る画像読取装置と、を有し、前記画像形成装置は、前記画像形成手段によって画像が形成されたシートを挟持して搬送する第1搬送ローラ対と、前記第1搬送ローラ対により搬送されるシートの搬送速度が第1速度となるように前記第1搬送ローラ対を駆動する第1駆動部と、を備え、前記画像読取装置は、前記第1搬送ローラ対よりもシートの搬送方向において下流に配置され、シートを挟持して搬送する第2搬送ローラ対と、前記第2搬送ローラ対により搬送されるシートの搬送速度が、前記第1速度よりも遅い第2速度となるように前記第2搬送ローラ対を駆動する第2駆動部と、前記第1搬送ローラ対及び前記第2搬送ローラ対によって挟持された状態で搬送されるシートの画像を読み取り可能な画像読取手段とを備えることを特徴とする。
また、上記課題を解決するために、本発明の他の態様は、シートに画像を形成する画像形成装置から受け取ったシートの画像を読み取る画像読取装置であって、前記画像形成装置から受け取ったシートを挟持した状態で搬送するシート搬送手段と、前記シート搬送手段によって挟持された状態で搬送されるシートの画像を読み取る画像読取手段と、前記シート搬送手段によるシートの搬送速度を第1位置では第5速度とし、シートの搬送方向において前記第1位置よりも下流の第2位置では前記第5速度よりも速い第6速度となるように前記シート搬送手段を駆動する駆動手段とを備えることを特徴とする。
また、上記課題を解決するために、本発明の他の態様は、シートに画像を形成する画像形成装置から受け取ったシートの画像を読み取る画像読取装置であって、前記画像形成装置から受け取ったシートを挟持した状態で搬送するシート搬送手段と、前記シート搬送手段によって挟持された状態で搬送されるシートの画像を読み取る画像読取手段と、前記シート搬送手段によるシートの搬送速度を第3位置では第7速度とし、シートの搬送方向において前記第3位置よりも下流の第4位置では前記第7速度よりも遅い第8速度となるように前記シート搬送手段を駆動する駆動手段とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、シートの画像を読み取る際に、シートの画像のずれを抑制することができる。
本開示の実施例1のプリントシステムの全体構成図。 実施例1のプリントシステムの概略構成図。 実施例1の画像読取ユニットの概略構成図。 実施例1の画像読取ユニットに進入するシートの説明図。 実施例1の画像読取ユニットから離脱するシートの説明図。 実施例1のシートの挙動の説明図(A〜D)。 実施例1の実施形態1〜3の画像読取ユニットにおけるシートの搬送態様を例示した図(A〜C)。
以下、図面を参照して本開示の実施例のプリントシステム1000Aについて説明する。
図1は、実施例1のプリントシステム1000Aの全体構成図である。なお、本実施例で説明する機能が実行可能な構成であれば、LANやWAN等のネットワークを介して通信を行って処理を実行するシステムに対しても本実施例を適用することができる。つまり、本実施例の構成を複数の印刷装置を含んで構成される画像形成システムに対しても適用することができる。
図1に示すように、プリントシステム1000Aは、シートに画像を形成するエンジンユニット101と、外部端末107と、クライアント端末111とを含む。エンジンユニット101は、印刷ユニット102と、インサータ103と、画像読取装置としての画像読取ユニット104と、スタックユニット105と、フィニッシャ106とを有する。印刷ユニット102は、シートに画像を形成する画像形成処理を実行する。インサータ103は、印刷ユニット102によって画像が形成されたシートの間に合紙と呼ばれるシートを挿入して印刷成果物を得るために合紙を挿入するインサート処理を実行する。画像読取ユニット104は、シートの画像に基づいてシートの画像品質を検査する検査処理を実行するために、印刷ユニット102で画像が形成されたシートの画像を読み取る読取処理を実行する。つまり、プリントシステム1000Aは、印刷ユニット102で画像が形成されたシートの画像を画像読取ユニット104が読み取る画像形成システムとしても機能する。スタックユニット105は、画像読取ユニット104を通過したシートが排出される排出手段の一つである。フィニッシャ106は、シートに対してステープルやパンチ等のフィニッシング処理を実行する。このように、エンジンユニット101は、それぞれが異なる処理を実行する装置が接続されて構成されており、シートへの画像形成処理以外にも、製本処理等の複雑な処理を実行することができる。また、エンジンユニット101には、印刷ユニット102で画像が形成されたシートをエンジンユニット101の下流に向けて搬送するための搬送ローラ対343等のシート搬送手段が設けられている(図4及び図5参照)。また、搬送ローラ対343等のシート搬送手段を駆動させるモータM1〜M3(図4及び図5参照)が設けられている。
印刷ユニット102は、内部LAN108とビデオケーブル109とを介して外部端末107と通信可能に接続されている。外部端末107は、外部LAN110を介してクライアント端末111と通信可能に接続されており、クライアント端末111から外部端末107に対してシートに画像を形成する画像形成処理の実行指示が行われる。クライアント端末111には、画像データを外部端末107で処理可能な印刷記述言語に変換する機能が実装されたプリンタドライバがインストールされている。ユーザは、クライアント端末111を操作して、各種アプリケーションからプリンタドライバを介して画像形成処理の実行指示を行うことができる。プリンタドライバは画像形成処理の実行指示に基づいて、画像データを外部端末107で処理可能な印刷記述言語に変換した変換済みデータを外部端末107に送信する。外部端末107は、クライアント端末111から変換済みデータを受け取ると、印刷ユニット102に対して変換済みデータを出力して画像形成処理を開始する。ここで、プリントシステム1000Aは、印刷ユニット102に外部端末107が接続された構成である。これ以外にも、プリントシステム1000Aとして、印刷ユニット102を外部LAN110に接続し、クライアント端末111から印刷ユニット102が処理可能な変換済みデータを送信する構成でもよい。
また、プリントシステム1000Aでは、画像読取ユニット104によって読み取られたシートの画像データとオリジナルデータとを比較する比較検査等の検査処理を実行することができる。検査処理としては、これ以外にも、シートの画像に含まれるバーコード等の符号化情報の可読検査、表裏照合検査等を行うことができる。本実施例では、クライアント端末111と、外部端末107とに検査処理を実行するためのソフトウェアが実装されている構成を例に説明を行うものの、画像読取ユニット104の制御部203(図2参照)で検査処理を実行してもよい。
次に、エンジンユニット101の構成について図2を参照して説明する。図2は、エンジンユニット101の概略断面図である。本実施例において印刷ユニット102は、電子写真方式の画像形成エンジンを備える構成を例示しているが、これ以外にもインクジェット方式等の画像形成エンジンを備える構成であってもよい。また、エンジンユニット101に複数の印刷装置が含まれる場合、異なる方式の画像形成エンジンを備える構成としてもよい。まず、印刷ユニット102の構成と印刷ユニット102における画像形成処理の流れとについて説明する。印刷ユニット102は、給送デッキ301、302と、現像ユニット304、305、306、307と、を有する。また、印刷ユニット102は、中間転写ベルト308と、二次転写部309と、第1定着ユニット311と、第2定着ユニット313と、印刷ユニット102の全体的な動作を制御する制御部201とを有する。給送デッキ301、302は、印刷ユニット102において下方に配置された給送カセットに収容されたシートを給送するシート給送手段である。給送デッキ301、302は、収容されているシートの最上位の1枚のみを分離してパス303へ向けて給送する。
現像ユニット304、305、306、307は、それぞれ、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の有色トナーを用いてトナー像を形成する画像形成手段である。現像ユニット304、305、306、307は、トナーの色以外は共通化された構成である。そのため、ここでは、イエローの現像ユニット307における画像形成動作を例に説明を行い、現像ユニット304、305、306の画像形成動作については説明を省略する。現像ユニットを構成する感光体ドラムは、帯電手段によって一定の電位に帯電される。そして、画像データに応じて変調されたレーザ光等の光線がポリゴンミラー等の回転多面鏡により走査光として感光体ドラムに対して照射され、感光体ドラムの表面に静電潜像が形成される。感光体ドラム上の静電潜像は、現像容器に貯蔵されたトナーによって可視像化され、イエローのトナー像が中間転写ベルト308に一次転写される。この一連の画像形成プロセスが現像ユニット304において、Kのトナーに対して実行される。また、この一連の画像形成プロセスが現像ユニット305において、Cのトナーに対して実行される。また、この一連の画像形成プロセスが現像ユニット306において、Mのトナーに対して実行される。このようにして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像が中間転写ベルト308に一次転写される。中間転写ベルト308は、図2中の時計回りに回転し、二次転写部309においてパス303を搬送されたシートに対してトナー像が二次転写されてシート上にフルカラー画像が形成される。
フルカラー画像が形成された中間転写ベルト308上のシートは第1定着ユニット311へ搬送される。第1定着ユニット311は、トナー像をシートへ定着させる定着装置である。第1定着ユニット311は、加圧ローラと加熱ローラとを有し、加圧ローラと加熱ローラとのニップをシートが通過する間にトナーを溶融及び圧着してシートにトナー像を定着させる。第1定着ユニット311を通過したシートはパス312からパス315へと搬送される。なお、シートの種類によってさらに溶融及び圧着が必要な場合は、第1定着ユニット311を通過後、パス314にむけてシートを搬送する。これにより、シートは、第2定着ユニット313においてトナーの溶融及び圧着が施された後、パス315へと搬送される。印刷ユニット102における画像形成モードがシートの両面(第1面及び第2面)の場合、第1面にトナーが定着されたシートを反転パス316へ搬送して、両面搬送パス317へと反転搬送する。両面搬送パス317に搬送されたシートは再び二次転写部309へ搬送され、第2面に対する画像形成が行われる。また、印刷ユニット102には、画像形成処理の進行状況や設定に関する情報をユーザに報知する報知手段の一例としての表示装置211が設けられている。
印刷ユニット102において画像が形成されたシートはインサータ103に搬送される。インサータ103は、合紙が積載されるインサータトレイ321を有する。インサータ103は、インサータトレイ321に積載された合紙をパス322に向けて給送する。インサータトレイ321からパス322に向けて給送されたシートは、印刷ユニット102から搬送されてきたシートが通過するパスに合流するように搬送される。これにより、印刷ユニット102から搬送されてきた複数枚のシートの間の任意の位置で合紙が挿入された印刷物を得ることができる。
インサータ103を通過したシートは、画像読取ユニット104に搬送される。画像読取ユニット104には、本実施例の画像読取手段を構成する画像読取センサ331、332が配置されている。画像読取センサ331はシートの下面を、画像読取センサ332はシートの上面の画像をそれぞれ取得する。つまり、画像読取センサ331で読み取られたシートの第1面とは反対の第2面の画像が画像読取センサ332で読み取られる。本実施例の第1画像読取部の一例が画像読取センサ331であり、第2画像読取部の一例が画像読取センサ332である。なお、画像読取センサ331、332は、例えばCISやCCD等のイメージセンサであり、本実施例では、CISを採用している。画像読取ユニット104には、本実施例のシート搬送手段としての搬送ローラ対334、335、336が設けられている。そして、搬送ローラ対334、335、336によってパス333に搬送されたシートが所定の位置に到達したタイミングで、画像読取センサ331、332を用いてシートの画像を流し読みによって読み取る。したがって、画像読取センサ331、332の読取位置をシートが通過するときのシートの搬送速度の変動が、画像読取センサ331、332の読取位置の変動の一因となる。画像読取ユニット104によって読み取られたシートの画像データは、クライアント端末111や外部端末107へ送信される。また、画像読取ユニット104は、クライアント端末111や外部端末107が行った検査処理の結果をユーザに報知するための報知手段の一例である表示装置212が設けられている。画像読取ユニット104を通過したシートは、スタックユニット105に搬送される。
スタックユニット105は、シートが排出されて積載される排出トレイの一つであるスタックトレイ341を有する。スタックトレイ341は、シートを積載することが可能である。画像読取ユニット104を通過したシートは、パス343を通過してスタックユニット105に搬送される。スタックユニット105に搬送されたシートは、パス344、345を経由して、スタックトレイ341に排出される。また、スタックユニット105には、スタックトレイ341とは異なる排出トレイとしてのエスケープトレイ346が設けられている。エスケープトレイ346は、画像読取ユニット104によって読み取られたシートの画像に対する検査処理の結果が画像不良を含むと判定されたシートを排出するための排出トレイである。エスケープトレイ346にシートを排出する場合は、パス344からパス347を経由してエスケープトレイ346へシートが搬送される。なお、シートの搬送方向においてスタックユニット105よりも下流に配置されるフィニッシャ106にシートを搬送する場合、パス348を経由してシートが搬送される。反転搬送部349はシートを反転して搬送する。反転搬送部349は、シートをスタックトレイ341に積載する場合に使用される。スタックユニット105に搬送されてきたときのシートの向きとスタックトレイ341に排出されたときのシートの向きとが同じ向きになるように、スタックトレイ341に積載する場合には、反転搬送部349で一度シートを反転させる。エスケープトレイ346又はフィニッシャ106へ搬送する場合は、そのままシートを排出するため、反転搬送部349でのシート反転動作は行わない。
フィニッシャ106は、具体的に、搬送されてきたシートに対してステープル(1箇所・2箇所綴じ)やパンチ(2穴・3穴)や中とじ製本等のフィニッシング処理が行われる。フィニッシャ106は、パス353を経由してシートを排出する排出トレイ351と、後処理部355を経由してシートを排出する排出トレイ352とを有する。ステープル等のフィニッシング処理を行う場合は、パス354を経由して後処理部355でユーザに指定されたフィニッシング処理がシートに施され、シートは排出トレイ352に排出される。ジョブにおいて、フィニッシング処理の実行が設定されていないシートは、パス353を経由して排出トレイ351に排出される。なお、排出トレイ351、352は、それぞれ昇降可能に設けられているため、排出トレイ351を下降させ、後処理部355でフィニッシング処理したシートを排出トレイ351へ積載するように動作させることもできる。また、ジョブにおいて中とじ製本の実行が設定されている場合、中とじ処理部356においてシートの中央にステープル処理をした後、シートを二つ折りにし、二つ折りにされたシートをパス357から中とじ製本トレイ358へ排出する。中とじ製本トレイ358はベルトコンベア構成になっており、中とじ製本トレイ358に排出された中とじ製本されたシート束は、図2中の左側へ向けて搬送される構成となっている。
印刷ユニット102の制御部201、インサータ103の制御部202、画像読取ユニット104の制御部203、スタックユニット105の制御部204、フィニッシャ106の制御部205としては、マイクロコンピュータを用いることができる。なお、マイクロコンピュータとして、CPU、ROM、RAM、I/Oインターフェースを主体に構成され、これらのハードウェアによって構成されたものを用いてもよい。制御部201は、インサータ103の制御部202や、画像読取ユニット104の制御部203、スタックユニット105の制御部204、フィニッシャ106の制御部205と相互に通信して、ROMに保持された情報を読み出す。そして、制御部201は、読み出した情報を基に、エンジンユニット101におけるシートの搬送速度を設定し、印刷ユニット102と、インサータ103と、画像読取ユニット104と、スタックユニット105と、フィニッシャ106とを連携して動作させる。このようにして、制御部201によってエンジンユニット101全体の動作が統括的に制御される。なお、制御部201は一例であり、他の制御部がエンジンユニット101全体の動作を統括的に制御してもよい。
次に、本実施例において検査処理に用いるシートの画像を読み取るときのシートの挙動について説明する。まず、図3を参照して、画像読取ユニット104の概略構成について説明する。図3は、画像読取ユニット104の概略断面図である。なお、図3では、画像読取ユニット104と共に、シートの搬送方向において画像読取ユニット104よりも上流に配置されるインサータ103の一部と、画像読取ユニット104よりも下流に配置されるスタックユニット105の一部とを示している。本実施例の画像形成装置は、印刷ユニット102とインサータ103とを含んで構成され、本実施例のシート排出装置は、スタックユニット105とフィニッシャ106とを含んで構成される。印刷ユニット102において画像が形成されたシートを画像読取ユニット104に搬送するインサータ103は、第1搬送ローラ対としての搬送ローラ対323によって画像読取ユニット104のパス333に搬送する。インサータ103は、本実施例の画像読取装置としての画像読取ユニット104に接続され、画像読取ユニット104に向けてシートを搬送する構成を備える装置である。また、図2に示すエンジンユニット101では、画像読取ユニット104とインサータ103とが接続されているため、搬送ローラ対323が本実施例の第1搬送ローラ対として機能する。画像読取ユニット104のパス333には、シートの搬送方向の上流から下流に向けて搬送ローラ対334、335、336が配置されている。搬送ローラ対334、335、336は、本実施例のシート搬送手段を構成し、本実施例の第2搬送ローラ対が搬送ローラ対334であり、第4搬送ローラ対が搬送ローラ対336であり、第5搬送ローラ対が搬送ローラ対335である。
本実施例のシート排出装置の一部としてのスタックユニット105の搬送ローラ対343は、画像読取ユニット104から排出されるシートを受け入れ可能な位置に配置されている。そして、本実施例の第3搬送ローラ対としての搬送ローラ対343は、画像読取ユニット104の搬送ローラ対336によって排出されたシートを受け取る。本実施例において、搬送ローラ対334及び搬送ローラ対335は、搬送ローラ対334のニップからシートの後端が抜ける前に、当該シートの先端が搬送ローラ対335のニップに進入するように配置されている。同様に、搬送ローラ対335及び搬送ローラ対336は、搬送ローラ対335のニップからシートの後端が抜ける前に、当該シートの先端が搬送ローラ対336のニップに進入するように配置されている。
画像読取センサ331は、搬送ローラ対334と搬送ローラ対335との間の位置に、パス333を搬送されるシートと対面するようにパス333の下方に配置され、パス333を搬送されるシートの下面(第1面)を読み取るセンサである。画像読取センサ331は、パス333上の検知位置を通過するシートに光を照射する光源と、CIS等で構成されたラインイメージセンサとを有する。ラインイメージセンサは、1画素毎に光電変換する複数の読取素子をシートの幅方向(シートの搬送方向FDと交差する方向)に一次元状に並べて構成される。画像読取センサ331の読取範囲は、画像読取ユニット104を搬送可能な最大のサイズのシートを読み取り可能ように設定されていることが望ましい。これ以外にも、複数の画像読取センサを並行、かつシートの幅方向に並列に配列したり、又は、複数の画像読取センサを互い違いの千鳥状に配列する構成でもよい。画像読取センサ331は、検知位置を通過するシートを、シートの幅方向において1ライン毎に読み取って画像データを出力する。画像読取センサ331から出力される画像データは、制御部203に送信される。シートの第1面の全域に対する読取動作を通じて、シートの第1面の読取画像に相当する2次元画像の画像データが、画像読取センサ331から制御部203に送信される。
画像読取センサ332は、搬送ローラ対335と搬送ローラ対336との間の位置に、パス333を搬送されるシートと対面するようにパス333の上方に配置され、パス333を搬送されるシートの上面(第2面)を読み取るセンサである。画像読取センサ332は、パス333上の検知位置を通過するシートに光を照射する光源と、CIS等で構成されたラインイメージセンサとを有する。ラインイメージセンサは、1画素毎に光電変換する複数の読取素子をシートの幅方向(シートの搬送方向FDと交差する方向)に一次元状に並べて構成される。画像読取センサ332の読取範囲は、画像読取ユニット104を搬送可能な最大のサイズのシートを読み取り可能なように設定されていることが望ましい。これ以外にも、複数の画像読取センサを並行、かつシートの幅方向に並列に配列したり、又は、複数の画像読取センサを互い違いの千鳥状に配列する構成でもよい。画像読取センサ332は、検知位置を通過するシートを、シートの幅方向において1ライン毎に読み取って画像データを出力する。画像読取センサ332から出力される画像データは、制御部203に送信される。シートの第2面の全域に対する読取動作を通じて、シートの第2面の読取画像に相当する2次元画像の画像データが、画像読取センサ332から制御部203に送信される。
制御部203は、CPU、ROM、RAM、I/Oインターフェースを主体に構成されたマイクロコンピュータであり、画像読取ユニット104の動作を統合的に制御する。制御部203は、画像読取センサ331及び画像読取センサ332から受信した画像データを、印刷ユニット102の制御部201や内部LAN108、外部LAN110等を介して外部端末107やクライアント端末111に送信する(図1参照)。プリントシステム1000Aにおける画像データの補正方法は、画像読取センサ331及び画像読取センサ332から出力される画像データから、例えば、エッジ検出によるシートの先後端位置と、抽出した画像の任意の特徴点とを比較することで行われる。そしてシートの先後端位置と、画像特徴点の相対的な位置関係とを演算することで、主に画像の伸縮や曲がり、傾きを認識し、画像データを補正する。画像データの補正は、主に外部端末107やクライアント端末111で実行されるが、制御部201又は制御部203で実行する構成としてもよい。本実施例の検査処理では、このようにして画像データを補正した後に、比較検査やシートの画像に含まれるバーコード等の符号化情報の可読検査、表裏照合検査等において画像データの画素ズレ閾値を越えたか否か等によって画像不良の有無が判定される。なお以後の説明では、シートの搬送方向FDにおける搬送ローラ対334と搬送ローラ対335との距離を距離Lb、シートの搬送方向FDにおける搬送ローラ対334と搬送ローラ対336との距離をLaとする。
このように、画像読取ユニット104では、画像読取センサ331、332がパス333を搬送されるシートの画像を流し読みによって読み取っている。ところで、インサータ103と画像読取ユニット104の組付け位置のずれやローラの熱収縮等により、搬送ローラ対323、334、335、336、343を搬送されるシートの搬送速度に変化が生じることが従来から課題となっている。ここで、従来のプリントシステムにおけるシートの搬送速度の変化の影響について説明する。
図6(A、B)は、参考例としてのインサータ103と画像読取ユニット104とにおけるシートの搬送速度を等速にした場合のシートの挙動を示している。図6(A)は、画像読取センサ331、332を通過するシートの搬送速度と時間との関係を示す図である。図6(B)は、画像読取センサ331、332で読み取った画像をシートの搬送方向FDに画像変換したときの画素ズレ量を示す図である。なお、参考例では、インサータ103と画像読取ユニット104とにおけるシートの搬送速度を等速度としている。図6(A)に示すように、参考例においては、インサータ103の搬送ローラ対323をシートが抜ける際に速度変化S1、S2が発生している。速度変化S1、S2は、インサータ103と画像読取ユニット104との組付け位置のずれやローラの熱収縮等が原因となって発生する。また速度変化S3は、画像読取ユニット104の搬送ローラ対336とスタックユニット105の搬送ローラ対343との間でシートを挟持して搬送するときに、搬送ローラ対336と搬送ローラ対343との間でのシートの振動が原因で発生する。このようなシートの振動が搬送方向FDにおいてシートの上流に伝搬して、画像読取センサ332がシートを読み取るときにシートの速度変化S3の原因となる。
図6(B)では、速度変化S1で発生する画素ずれ量をE1、速度変化S2で発生する画素ずれ量をE2、速度変化S3で発生する画素ずれ量をE3として示している。例えば、シートの速度変化が一定の割合で増減するような変化であれば、画像読取センサ331、332で読み取ったシートの画像に対して拡大又は縮小補正を行うことで、シートの速度変化による画素ずれの影響を小さくすることができる。上述したように、本実施例では、予め記憶しておいたオリジナルデータと画像読取センサ331、332で読み取ったシートの画像データとによって検査処理が行われる。しかしながら、速度変化S1、S2、S3のように、瞬間的なシートの速度変化が頻発すると、画素ずれ量E1、E2、E3のように画像補正では対応できない画素ずれが発生する。そのため、本来検査したい画像形成時のシートの画像に対し、画像読取時のシートの速度変化による画素ずれは、検査品質の低下を招く一因になってしまう。
このような課題に対して、本実施例では、シートの後端が搬送ローラ対323のニップを抜けたときの衝撃によるシートの搬送速度の変化を低減させるために、インサータ103と画像読取ユニット104とにおいてシートの搬送速度を変化させている。次に、インサータ103と画像読取ユニット104とにおいてシートの搬送速度を変化させたときのシートの挙動について説明する。図4は、インサータ103と画像読取ユニット104との間におけるシートP1の挙動を説明する図である。図5は、画像読取ユニット104とスタックユニット105の間におけるシートP1の挙動を説明する図である。本実施例では、駆動手段としてのモータM2が設けられている。本実施例の第1駆動部としてのモータM1は、搬送ローラ対323を駆動する。本実施例の第2駆動部としてのモータM2は、搬送ローラ対334、335、336を駆動する。本実施例の第3駆動部としてのモータM3は、搬送ローラ対343を駆動する。なお、モータの数は、図4及び図5に示す数以外のモータが設けられている構成としてもよい。
本実施例では、搬送ローラ対323によるシートの搬送速度を第1速度としたときに、搬送ローラ対334によるシートの搬送速度が第1速度よりも遅い第2速度となるように、モータM1及びモータM2を駆動させる。このようにすることで、シートの搬送方向FDにおいて、インサータ103と画像読取ユニット104との間でシートが弛んだ状態になる。なお、本実施例では、インサータ103又は画像読取ユニット104の少なくとも一方にガイド部材が設けられていればよい。図4及び図5では、インサータ103には、ガイド部材320a、320bが、画像読取ユニット104には、ガイド部材330a、330bが設けられている構成を例示している。本実施例の第2ガイド部材及び第3ガイド部材であるガイド部材320a、320bは、搬送ローラ対323と搬送ローラ対334との間でシートの弛みが形成されるのを許容する空間をインサータ103において形成している。また、本実施例の第2ガイド部材及び第3ガイド部材であるガイド部材330a、330bは、搬送ローラ対323と搬送ローラ対334との間でシートの弛みを許容する空間を画像読取ユニット104において形成している。
図6(C、D)には、本実施例のインサータ103と画像読取ユニット104とにおけるシートの挙動を示している。図6(C)は、画像読取センサ331、332を通過するシートの搬送速度と時間との関係を示す図である。図6(D)は、画像読取センサ331、332で読み取った画像をシートの搬送方向FDに画像変換したときの画素ずれ量を示す図である。図5で説明したように、本実施例ではシートP1の搬送方向FDにおいて、インサータ103と画像読取ユニット104との間でシートP1が弛んだ状態となり、シートP1の後端が搬送ローラ対323を抜けるときの衝撃がシートP1の弛みで緩衝される。図6(C)に示すように、衝撃がシートP1の弛みで緩衝されることにより、図6(A)の速度変化S1、S2に比べてシートP1の速度変化St1、St2が抑制される。
また、本実施例では、搬送ローラ対343によるシートの搬送速度を第3速度としたときに、搬送ローラ対336によるシートの搬送速度が第3速度よりも遅い第4速度となるように、モータM2及びモータM3を駆動させる。本実施例では、画像読取ユニット104又はスタックユニット105の少なくとも一方にガイド部材が設けられていればよい。図4及び図5では、画像読取ユニット104には、ガイド部材330c、330dが、スタックユニット105には、ガイド部材340a、340bが設けられている構成を例示している。ガイド部材330c、330d又はガイド部材340a、340bが本実施例の第1ガイド部材である。ガイド部材330c、330d及びガイド部材340a、340bは、搬送ローラ対336から搬送ローラ対343に向けて湾曲した形状である。搬送ローラ対343によるシートの搬送速度が、搬送ローラ対336によるシートの搬送速度よりも速くすることで、搬送ローラ対336と搬送ローラ対343との間でシートが挟持されてシートが張った状態となる。そして、ガイド部材330c、330d及びガイド部材340a、340bが湾曲した形状であるため、シートP1の後端がガイド部材330d又はガイド部材340bに摺接してシートの振動が抑制された状態でシートP1が搬送される。つまり、シートP1の後端は、ガイド部材330c、330d又はガイド部材340a、340bによって、搬送ローラ対336から搬送ローラ対343に向けて摺接可能に案内される。これにより、画像読取ユニット104の搬送ローラ対336とスタックユニット105の搬送ローラ対343との間でシートを挟持して搬送するときに、搬送ローラ対336と搬送ローラ対343との間でのシートの振動が抑制される。図6(C)に示すように、シートP1の振動が抑制されることにより、図6(A)の速度変化S3に比べてシートP1の速度変化St3が抑制される。
図6(D)では、速度変化St1で発生する画素ずれ量をEt1、速度変化St2で発生する画素ずれ量をEt2、速度変化St3で発生する画素ずれ量をEt3として示している。図6(B)と図6(D)とを比較すると、画素ずれ量E1、E2、E3よりも画素ずれ量Et1、Et2、Et3が小さくなっていることがわかる。つまり、本実施例では、画像読取時のシートの速度変化による画素ずれを小さくして検査品質の低下を抑制することが可能である。
次に、図7(A〜C)を参照して、本実施例における画像読取ユニット104におけるシートの搬送速度について説明する。図7(A〜C)では、画像読取ユニット104におけるシートの搬送速度をVkとしている。また、画像読取ユニット104の上流側の装置(ここではインサータ103)におけるシートの搬送速度をVinとしている。また、シートの搬送方向において画像読取ユニット104の下流側の装置(ここではスタックユニット105)におけるシートの搬送速度をVoutとしている。
<実施形態1>
実施形態1として、図7(A)には、インサータ103とスタックユニット105とにおけるシートの搬送速度が同じとき(Vin=Vout)の画像読取ユニット104におけるシートの搬送速度Vkを示している。このとき、VkはVinに対して、所定比率x(ここでは、x=0.95)だけシートの搬送速度が遅くなるように設定されており、Vk=Vin×0.95の関係であるとする。所定比率xは、シートを搬送するローラやローラを駆動するモータ等の公差バラツキ、画像読取ユニット104とインサータ103、又は画像読取ユニット104とスタックユニット105との位置誤差等の機械的バラツキ等を考慮して設定される値である。また、所定比率xは、温度ムラによるローラの熱収縮差や、経時的なローラの摩耗差といった仕様状況によるバラツキを考慮して設定される値でもあり、所定比率x=0.95〜1.00の範囲で設定すると好適である。例えば、Vin=Voutが500mm/sの場合、画像読取ユニット104におけるシートの搬送速度Vkの設定最小値は、Vkmin=500×0.95=475mm/sになる。また、画像読取ユニット104におけるシートの搬送速度Vkの設定最大値は、Vkmax=500×1.00=500mm/sになる。つまり、画像読取ユニット104におけるシートの搬送速度Vkは、475mm/s〜500mm/sで設定される。
<実施形態2>
実施形態1では、Vin=Voutである場合の画像読取ユニット104におけるシートの搬送速度Vkについて説明を行った。実施形態2として、図7(B)には、画像読取ユニット104の下流側の装置(スタックユニット105)の方が上流側の装置(インサータ103)よりも速い(Vin<Vout)場合の画像読取ユニット104におけるシートの搬送速度Vkを示している。
画像読取ユニット104におけるシートの搬送速度Vkとして、プリントシステム1000Aにおける生産性を高める目的で、スタックユニット105及びフィニッシャ106でのシートの搬送速度を速くする場合がある。このような場合、画像読取ユニット104におけるシートの搬送速度Vkは、VinからVoutに近づくように速度勾配を設けると好適である。速度勾配を設ける場合、搬送ローラ対334と搬送ローラ対336との間の搬送パスの距離を距離La、基準とする2つの搬送ローラ対(実施形態2では、搬送ローラ対334と搬送ローラ対335)の間の搬送パスの距離を距離Lbとする。
図7(B)には、実施形態2として、Vin<Vout、かつ、Vk=Vin×所定比率x+(Vout−Vin)×Lb/La・・・(式1)のときの画像読取ユニット104におけるシートの搬送速度Vkを示している。このとき、Vin、Voutに対して所定比率xだけ遅くなるように、画像読取ユニット104における距離と速度の比を考慮してVkの制御を行う。例えば、Vin=500mm/s、Vout=600mm/s、所定比率x=0.95、La=200mm、Lb=80mmであると仮定する。このとき、搬送ローラ対334の位置を基準とすると、搬送ローラ対334によるシートの搬送速度Vk1A=500×0.95+(600−500)×0/200=475mm/sとなる。また、搬送ローラ対335によるシートの搬送速度Vk2A=500×0.95+(600−500)×80/200=515mm/sとなる。さらに、第三の搬送ローラ対336によるシートの搬送速度Vk3A=500×0.95+(600−500)×200/200=575mm/sとなる。つまり、本実施形態では、モータM1、M2、M3によって、インサータ103におけるシートの搬送速度Vinよりもスタックユニット105におけるシートの搬送速度Voutが速くなるように搬送ローラ対323、343が駆動される。また、画像読取ユニット104のパス333上の第1位置(例えば、搬送ローラ対334の配置位置)でのシートの搬送速度を第5速度(例えば、搬送速度Vk1A)としたと仮定する。このとき、シートの搬送方向において第1位置よりも下流の第2位置(例えば、搬送ローラ対335の配置位置)でのシートの搬送速度が第5速度よりも速い第6速度(例えば、搬送速度Vk2A)となるようにモータM2によって搬送ローラ対334、335、336が駆動される。
ここで、Vin<Voutである場合、シートの搬送方向において、画像読取ユニット104とスタックユニット105との間ではシートが引っ張られる状態になる。本実施例では、シートの搬送方向において、インサータ103と画像読取ユニット104との間でシートのループ(弛み)を形成して、シートP1の後端が搬送ローラ対323を抜けるときの衝撃を緩衝している(図6(C)参照)。このような場合、インサータ103と画像読取ユニット104との間で形成されたシートのループを維持するための搬送ローラ対334と搬送ローラ対335との距離Lbは、以下の関係から求めることができる。Vin<Voutである場合、シートのループが解消されるときには、画像読取ユニット104の内部において必ずVk=Vinとなる。つまり、Vk=Vin×所定比率x+(Vout−Vin)×Lb/Laと、Vk=Vinとの関係が成立する。ループが形成し終わるまでの距離Lb=Llであるとすると、(式1)は、Ll=Vin×(1−所定比率x)/(Vout−Vin)×Laとなり、形成されたループが解消する距離は、距離Lb=Ll×2となる。つまり搬送ローラ対334と搬送ローラ対335との距離Lbは、画像読取ユニット104においてLb≦2×(Vin×(1−所定比率x)/(Vout−Vin)×La)となるような範囲で設定する。このようにすると、シートのループを維持しながらプリントシステム1000Aにおける生産性を高めることが可能となる。
例えば、Vin=500mm/s、Vout=600mm/s、所定比率x=0.95、La=200mmであると仮定する。このとき、搬送ローラ対334の位置を基準とすると、搬送ローラ対334と搬送ローラ対335との距離Lbは、Lb≦100mmに配置するとシートのループを維持することができる。また、本実施形態では、画像読取ユニット104の画像読取センサ331、332でシートの画像を読み取る際に、印刷ユニット102におけるシートの搬送速度よりもシートの搬送が遅くなるように設定されている。これにより、画像読取センサ331、332で読み取った画像が一定の比率で伸びてしまう。そこで、画像読取センサ331、332で読み取った画像に対して所定比率xで逆変換することにより、印刷ユニット102における画像形成時の画像に補正することができる。なお、シートの坪量やサイズの違いによって、画像読取センサ331、332で読み取った画像の部分倍率が不安定な領域が変わるため、逆変換する変数を坪量やサイズ毎に詳細に設定可能としてもよい。また、逆変換する変数をユーザが任意に調整できるように、図2の表示装置212等に逆変換する変数を調整するためのUIを表示するようにしてもよい。
<実施形態3>
実施形態2では、Vin<Voutである場合の画像読取ユニット104におけるシートの搬送速度Vkについて説明を行った。実施形態3として、図7(C)には、画像読取ユニット104の下流側の装置(スタックユニット105)の方が上流側の装置(インサータ103)よりも遅い(Vin>Vout)場合の画像読取ユニット104におけるシートの搬送速度Vkを示している。
画像読取ユニット104におけるシートの搬送速度Vkとして、検査処理の時間を確保する目的で、スタックユニット105及びフィニッシャ106でのシートの搬送速度を遅くする場合がある。このような場合、このような場合、画像読取ユニット104におけるシートの搬送速度Vkは、VinからVoutに近づくように速度勾配を設けると好適である。速度勾配を設ける場合、搬送ローラ対334と搬送ローラ対336との間の搬送パスの距離を距離La、及び基準とする2つの搬送ローラ対(実施形態2では、搬送ローラ対334と搬送ローラ対335)の間の搬送パスの距離を距離Lbとする。
図7(C)には、実施形態3として、Vin>Vout、かつ、Vk=Vin×所定比率x+(Vout−Vin)×Lb/La・・・(式1)のときの画像読取ユニット104におけるシートの搬送速度Vkを示している。このとき、Vin、Voutに対して所定比率xだけ遅くなるように、画像読取ユニット104における距離と速度の比を考慮してVkの制御を行う。例えば、Vin=600mm/s、Vout=500mm/s、所定比率x=0.95、La=200mm、Lb=80mmであると仮定する。このとき、搬送ローラ対334の位置を基準とすると、搬送ローラ対334によるシートの搬送速度Vk1B=600×0.95+(500−600)×0/200=570mm/sとなる。また、搬送ローラ対335によるシートの搬送速度Vk2B=600×0.95+(500−600)×80/200=530mm/sとなる。さらに、搬送ローラ対336によるシートの搬送速度Vk3B=600×0.95+(500−600)×200/200=470mm/sとなる。つまり、本実施形態では、モータM1、M2、M3によって、インサータ103におけるシートの搬送速度Vinよりもスタックユニット105におけるシートの搬送速度Voutが遅くなるように搬送ローラ対323、343が駆動される。また、画像読取ユニット104のパス333上の第3位置(例えば、搬送ローラ対334の配置位置)でのシートの搬送速度を第7速度(例えば、搬送速度Vk1B)としたと仮定する。このとき、シートの搬送方向において第3位置よりも下流の第4位置(例えば、搬送ローラ対335の配置位置)でのシートの搬送速度が第7速度よりも遅い第8速度(例えば、搬送速度Vk2B)となるようにモータM2によって搬送ローラ対334、335、336が駆動される。
実施形態1〜3における画像読取ユニット104の搬送ローラ対334、335、336におけるシートの搬送速度は、速度制御以外にも、ローラ径や、プーリ径、ギアの減速比等によって幾何的に所定比率xだけ低下させる構成であってもよい。また、速度制御とのローラ径や、プーリ径、ギアの減速比等によって幾何的な構成とを組み合わせてもよい。
<その他の実施例>
実施例1では、プリントシステム1000Aとして、シートの搬送方向において画像読取ユニット104の下流にシート排出装置としてのスタックユニット105及びフィニッシャ106が設けられている構成について説明した。これ以外にも、シートの搬送方向において画像読取ユニット104の下流に配置される装置として、検査処理の結果、画像不良を含むと判定されたシートと画像不良を含まないと判定されたシートとを区別して排出できる構成を有していればよい。この場合、シートの搬送方向において画像読取ユニット104の下流側に画像読取ユニット104と隣り合って接続されるものがシート排出装置である。また、このようなシート排出装置において、画像読取ユニット104から搬送されたシートを受け取るローラ対が第3搬送ローラ対である。
また、印刷ユニット102の第1定着ユニット311と第2定着ユニット313によって加熱されたシートを冷却する冷却装置をインサータ103の代わりに配置する構成としてもよい。この場合の画像形成装置は、印刷ユニット102と冷却装置とを含んで構成される。また、図2に示すエンジンユニット101の構成以外にも、例えば、インサータ103を設けずに印刷ユニット102と画像読取ユニット104とを接続する構成でもよい。このような場合、本実施例の画像形成装置は印刷ユニット102であり、第1搬送手段は、印刷ユニット102に設けられている搬送ローラ対のうち、画像読取ユニット104に向かってシートを搬送するローラ対である。
また、プリントシステム1000Aにおいて、シートを搬送する機構はローラに限らず、ベルトを回転させてシートを搬送する機構を用いてもよい。
101:エンジンユニット/102:印刷ユニット(画像形成装置)/103:インサータ(画像形成装置)/104:画像読取ユニット(画像読取装置)/105:スタックユニット(シート排出装置)/106:フィニッシャ(シート排出装置)/320a、b:ガイド部材(第2ガイド部材、第3ガイド部材)/330a、b:ガイド部材(第2ガイド部材、第3ガイド部材)/330c、d:ガイド部材(第1ガイド部材)/340a、b:ガイド部材(第1ガイド部材)/323:搬送ローラ対(第1搬送ローラ対)/334:搬送ローラ対(第2搬送ローラ対、シート搬送手段)/335:搬送ローラ対(第5搬送ローラ対、シート搬送手段)/336:搬送ローラ対(第4搬送ローラ対、シート搬送手段)/343:搬送ローラ対(第3搬送ローラ対)/M1:モータ(第1駆動部)/M2:モータ(駆動手段、第2駆動部)/M3:モータ(第3駆動部)/331:画像読取センサ(画像読取手段、第1画像読取部)/332:画像読取センサ(画像読取手段、第2画像読取部)/1000A:プリントシステム(画像形成システム)

Claims (9)

  1. シートに画像を形成する画像形成手段を備える画像形成装置と、
    前記画像形成装置に接続され、前記画像形成装置によって画像が形成されたシートの画像を読み取る画像読取装置と、を有し、
    前記画像形成装置は、
    前記画像形成手段によって画像が形成されたシートを挟持して搬送する第1搬送ローラ対と、
    前記第1搬送ローラ対により搬送されるシートの搬送速度が第1速度となるように前記第1搬送ローラ対を駆動する第1駆動部と、を備え、
    前記画像読取装置は、
    前記第1搬送ローラ対よりもシートの搬送方向において下流に配置され、シートを挟持して搬送する第2搬送ローラ対と、
    前記第2搬送ローラ対により搬送されるシートの搬送速度が、前記第1速度よりも遅い第2速度となるように前記第2搬送ローラ対を駆動する第2駆動部と、
    前記第1搬送ローラ対及び前記第2搬送ローラ対によって挟持された状態で搬送されるシートの画像を読み取り可能な画像読取手段と、を備える、
    ことを特徴とする画像形成システム。
  2. 前記画像読取装置に接続され、前記画像読取装置によって画像が読み取られたシートが排出されるシート排出装置、を有し、
    前記シート排出装置は、
    前記画像読取装置によって搬送されたシートを挟持して搬送する第3搬送ローラ対と、
    前記第3搬送ローラ対により搬送されるシートの搬送速度が第3速度となるように前記第3搬送ローラ対を駆動する第3駆動部と、を備え、
    前記画像読取装置は、
    シートの搬送方向において前記第2搬送ローラ対と前記第3搬送ローラ対との間に配置され、シートを挟持して搬送する第4搬送ローラ対、を備え、
    前記第2駆動部は、前記第4搬送ローラ対により搬送されるシートの搬送速度が、前記第3速度よりも遅い第4速度となるように前記第4搬送ローラ対を駆動する、
    ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成システム。
  3. 前記第3速度は、前記第1速度よりも速い速度であり、
    前記第2駆動部は、前記第2搬送ローラ対と前記第4搬送ローラ対とによる第1位置でのシートの搬送速度を第5速度とし、シートの搬送方向において前記第1位置よりも下流の第2位置でのシートの搬送速度が前記第5速度よりも速い第6速度となるように前記第2搬送ローラ対と前記第4搬送ローラ対とを駆動する、
    ことを特徴とする請求項2に記載の画像形成システム。
  4. 前記第3速度は、前記第1速度よりも遅い速度であり、
    前記第2駆動部は、前記第2搬送ローラ対と前記第4搬送ローラ対とによる第3位置でのシートの搬送速度を第7速度とし、シートの搬送方向において前記第3位置よりも下流の第4位置でのシートの搬送速度が前記第7速度よりも遅い第8速度となるように前記第2搬送ローラ対と前記第4搬送ローラ対とを駆動する、
    ことを特徴とする請求項2に記載の画像形成システム。
  5. 前記画像読取装置と前記シート排出装置との少なくとも一方に配置され、シートの搬送方向において前記第4搬送ローラ対と前記第3搬送ローラ対との間でシートの後端を前記第3搬送ローラ対に向けて摺接可能に案内する第1ガイド部材を有し、
    前記第1ガイド部材は、湾曲している、
    ことを特徴とする請求項2から4のいずれか1項に記載の画像形成システム。
  6. シートの搬送方向において前記第2搬送ローラ対と前記第4搬送ローラ対との間に配置される第5搬送ローラ対と、を有し、
    前記画像読取手段は、シートの搬送方向において前記第2搬送ローラ対と前記第5搬送ローラ対との間に配置され、シートの第1面を読み取る第1画像読取部であり、
    シートの搬送方向において前記第5搬送ローラ対と前記第4搬送ローラ対との間に配置され、シートの前記第1面とは反対の第2面を読み取る第2画像読取部、を備える、
    ことを特徴とする請求項2から5のいずれか1項に記載の画像形成システム。
  7. 前記画像形成装置と前記画像読取装置との少なくとも一方に配置され、シートの搬送方向において前記第1搬送ローラ対と前記第2搬送ローラ対との間でシートの弛みを許容する空間を形成する第2ガイド部材及び第3ガイド部材を有する、
    ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の画像形成システム。
  8. シートに画像を形成する画像形成装置から受け取ったシートの画像を読み取る画像読取装置であって、
    前記画像形成装置から受け取ったシートを挟持した状態で搬送するシート搬送手段と、
    前記シート搬送手段によって挟持された状態で搬送されるシートの画像を読み取る画像読取手段と、
    前記シート搬送手段によるシートの搬送速度を第1位置では第5速度とし、シートの搬送方向において前記第1位置よりも下流の第2位置では前記第5速度よりも速い第6速度となるように前記シート搬送手段を駆動する駆動手段と、を備える、
    ことを特徴とする画像読取装置。
  9. シートに画像を形成する画像形成装置から受け取ったシートの画像を読み取る画像読取装置であって、
    前記画像形成装置から受け取ったシートを挟持した状態で搬送するシート搬送手段と、
    前記シート搬送手段によって挟持された状態で搬送されるシートの画像を読み取る画像読取手段と、
    前記シート搬送手段によるシートの搬送速度を第3位置では第7速度とし、シートの搬送方向において前記第3位置よりも下流の第4位置では前記第7速度よりも遅い第8速度となるように前記シート搬送手段を駆動する駆動手段と、を備える、
    ことを特徴とする画像読取装置。
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