JP3876420B2 - 給紙装置およびこれを備えた画像形成装置 - Google Patents
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ピックアップローラ2Cよりも用紙搬送方向下流側には、フィードローラ3Cと、このフィードローラ3Cに当接したリバースローラ4Cが配置され、フィードローラ3Cは、図示してないフィードクラッチを介して、同じく図示していない駆動モータに連結される。
またリバースローラ4Cは、駆動モータにより回転駆動されるリバース軸5Cに、図示していないトルクリミッタを介して連結されている。ここでは、各ローラ2C、3C、4Cが用紙Pを所定の給送方向に搬送する向きに回転するときの回転方向を給紙方向とする。
この給紙方向とは反対の回転方向を反給紙方向と称することにすると、駆動モータにより給紙方向(矢印BC方向)に回転駆動されたフィードローラ3Cと、リバースローラ4Cとの間に給送すべき1枚だけの用紙P1が送り込まれたときは、リバースローラ4Cは、トルクリミッタの作用により、その用紙P1の動きに連動して給紙方向(矢印CC方向)に連れ回りする。
また、フィードローラ3Cとリバースローラ4Cの間に給送すべき用紙P1 と、それ以外の他の用紙P2が共に送り込まれたときは、リバース軸5Cの回転がトルクリミッタを介してリバースローラ4Cに伝えられ、そのリバースローラ4Cが矢印ICで示す反給紙方向に回転して、そのリバースローラ4Cに当接する他の用紙P2を矢印DC方向に戻す。
従来のこの方式の給紙装置においては、一連の給紙動作における最後の用紙が送り出された後に、図11に示したように、その次の用紙P2が、フィードローラ3Cとリバースローラ4Cとの間にくわえ込まれた状態のまま停止する。
この状態で給紙トレイ1Cを、例えば図11の紙面に対して垂直の方向に引き出すと、その用紙P2がフィードローラ3Cとリバースローラ4Cの間に挟まれたまま残されるので、再び給紙トレイ1Cをセットしたとき、当該用紙P2に大きな外力が加えられ、その用紙がジャムを起こすおそれがある。
そこで、従来から、上述した欠点を除去した各種形式の給紙装置が提案されている(例えば、特許文献1および2参照)。この提案に係る給紙装置によれば、最後の用紙が送り出された後に、次の用紙がフィードローラとリバースローラの間にくわえ込まれた状態で停止したままとなる不具合を回避することができる。
しかしながら、装置の構成が複雑化し、部品点数が増大してコストが上昇する欠点を免れなかった。例えば、特許文献1に記載された給紙装置によれば、リバース軸からリバースローラへ動力を伝達しまたは遮断するためのリバースクラッチが必要となり、装置全体のコストが上昇する。
また、画像形成装置のいずれかの場所で紙詰まりが発生した場合、従来の画像形成装置では駆動モータを停止しユーザに紙詰まりの表示を行いユーザに紙詰まり処理を行ってもらう必要がある。
しかしながら手差し給紙装置等では手差しトレイ上の用紙が少し給紙されていた場合、ユーザはその用紙は取り除か無ければならないかがどうかの判断が難しいためジャム紙だとは気づかず困惑してしまう。また近年、装置自体の構造、特に用紙搬送経路が複雑化し、紙詰まり処理等も多岐にわたるためユーザが紙詰まり紙を発見できず、装置全体の電源を切る等の動作を行ってしまう傾向がある。
電源がいったんオフされてしまうと前述した手差しトレイから給紙された用紙はセンサ等に検出されない状態で停止しているとそのまま次の用紙が給紙されてしまう。
このことによりさらなる紙詰まりを発生させる要因となっている。このことを解決するには手差し給紙部の直後にセンサ等の用紙検出手段を設ける方法が有るが、コストアップの要因となる。
そこで本発明の目的は、上記の問題点を解決するために、ユーザが紙詰まり紙を発見できかつ次の用紙の給紙を阻止する給紙装置およびその給紙装置を有する画像形成装置を提供することにある。
請求項2記載の発明では、給紙開始時に、前記ピックアップローラによって用紙を送り出すのに先立ち、前記駆動モータにより前記リバース軸を回転駆動すると共に、前記フィードクラッチをオフし、前記駆動モータから前記フィードローラへの動力の伝達を遮断して、前記フィードローラを自由に回転できる状態にする請求項1に記載の給紙装置を主要な特徴とする。
請求項4記載の発明では、請求項1記載の給紙装置を使用し、用紙の紙詰まりにより装置がいったん停止した後の再開時に前記給紙装置内の駆動モータを所定の時間駆動してから停止する画像形成装置を最も主要な特徴とする。
請求項5記載の発明では、請求項1記載の給紙装置を使用し、装置電源オン時に前記給紙装置内の駆動モータを所定の時間駆動する画像形成装置を最も主要な特徴とする。
また紙詰まり時にユーザが紙の位置がわからず装置電源をオフしたとしても前記と同様に用紙を元の給紙位置に戻すことができるため、ユーザに処理させることなく、さらには用紙を無駄にすることのない良好な給紙装置を提供できる。
請求項2によれば、紙詰まり時にユーザが紙の位置がわからず装置電源をオフしたとしても前記と同様に用紙を元の給紙位置に戻すことができるため、ユーザに処理させることなく、さらには用紙を無駄にすることのない良好な給紙装置を提供できる。
請求項3によれば、紙詰まり時にユーザが紙の位置がわからず装置電源をオフしたとしても前記と同様に用紙を元の給紙位置に戻すことができるため、ユーザに処理させることなく、さらには用紙を無駄にすることのない良好な画像形成装置を提供できる。
請求項4によれば、紙詰まり時にユーザが紙の位置がわからず装置電源をオフしたとしても前記と同様に用紙を元の給紙位置に戻すことができるため、ユーザに処理させることなく、さらには用紙を無駄にすることのない良好な画像形成装置を提供できる。
請求項5によれば、紙詰まり時にユーザが紙の位置がわからず装置電源をオフしたとしても前記と同様に用紙を元の給紙位置に戻すことができるため、ユーザに処理させることなく、さらには用紙を無駄にすることのない良好な画像形成装置を提供できる。
また、この画像形成装置には、第1ないし第3の給紙装置9、9A、9Bが設けられ、そのいずれかの給紙装置から給送された用紙が感光体8Yないし8BKに対向配置された転写ベルト10によって搬送され、このときその用紙上に各感光体8Yないし8BKから各色のトナー像を重ねて転写される。
トナー像を転写された用紙は定着装置11を通り、このとき熱と圧力の作用でそのトナー像が用紙上に定着される。定着装置11を通過した用紙は、排紙トレイ12上に排紙される。
第1の給紙装置9は、ユーザが給紙トレイ1上に手操作にてセットした用紙Pを給送する手差し給紙装置として構成され、第2および第3の給紙装置9A、9Bは、夫々各給紙トレイ1A、1Bに積載された用紙Pを給送する。
いずれの給紙装置9、9A、9Bも積載された用紙Pを送り出すピックアップローラ2、2A、2Bと、そのピックアップローラ2、2A、2Bよりも用紙搬送方向下流側に配置されたフィードローラ3、3A、3Bと、そのフィードローラ3、3A、3Bと対をなしてこれらのローラ3、3A、3Bにそれぞれ当接したリバースローラ4、4A、4Bとを有している。
その共通の要素として、フィードローラ3とリバースローラ4よりも、用紙搬送方向下流側に配置されたレジストローラ対13を有している。各給紙トレイ1、1A、1Bから送り出された用紙Pは、レジストローラ対13に突き当たっていったん停止する。
その後、所定のタイミングでレジストローラ対13が回転を開始することにより、各感光体8Yないし8BK上のトナー像がその用紙上に正しく転写されるタイミングで感光体と転写ベルト10の間に給送される。
各給紙装置9、9A、9Bのピックアップローラ2、2A、2B、フィードローラ3、3A、3B、リバースローラ4、4A、4Bおよびこれらに関連する構成は実質的に同一であるため、第1の給紙装置9におけるこれらのローラ2、3、4と、これに関連する構成だけを説明する。
またピックアップローラ2の軸部は、フィード軸14に対して矢印E方向に揺動可能に支持されていると共に、タイミングベルト16を介してフィードローラ3に駆動連結され、このフィードローラ3と同期して回転駆動される。またリバースローラ4は、トルクリミッタ6を介してリバース軸5に連結されている。
図示していない駆動モータによって回転駆動される駆動ギア17は、リバース軸5に固定されたリバースギア18に噛み合っている。このリバースギア18は、フィード軸14に回転自在に支持されたフィードギア20に、中間ギア19を介して駆動連結され、フィード軸14の他端には、例えば電磁クラッチよりなるフィードクラッチ21が設けられている。
駆動モータの回転は、駆動ギア17およびリバースギア18を介してリバース軸5に伝えられ、さらにリバースギア18の回転は中間ギア19を介してフィードギア20に伝達される。
フィードクラッチ21がオンされているときは、フィードギア20の回転は、フィードクラッチ21を介してフィード軸14に伝えられ、フィードローラ3とピックアップローラ2が、それぞれ矢印B、Fで示す給紙方向に回転駆動されるが、フィードクラッチ21がオフされているときは、フィードギア20の回転がフィード軸14に伝えられることはない。
このように、フィードローラ3は駆動モータからの動力をフィードローラ3に伝達または遮断するフィードクラッチ21を介して駆動モータに連結され、リバースローラ4は、駆動モータにより回転駆動されるリバース軸5にトルクリミッタ6を介して連結されている。駆動モータとして、オン、オフ制御を高精度に行うことのできるステッピングモータを用いることが好ましい。
この時点で、ピックアップローラ2は、図3に示すように、給紙トレイ1上の用紙Pから離間しており、しかもフィードクラッチ21はオフされ、駆動モータからフィードローラ3への動力の伝達が遮断されている。したがってフィードローラ3は、フィード軸14と共に自由に回転できる状態にある。
このため、駆動モータによって矢印G方向に回転駆動されるリバース軸5の回転がトルクリミッタ6を介してリバースローラ4に伝えられ、このリバースローラ4は図2および図3に矢印Iで示した反給紙方向に回転する。このとき、フィードローラ3はリバースローラ4により矢印Jで示す反給紙方向に連れ回りする。
これにより、駆動モータの回転がフィードローラ3とピックアップローラ2に伝えられ、これらのローラ2、3が、図5に矢印B、Fで示した給紙方向に回転する。一方向クラッチ15は、フィード軸14のこの方向の回転をフィードローラ3に伝達する。
これにより、給紙トレイ1上の用紙Pが矢印A方向に送り出され、この用紙Pは、フィードローラ3とリバースローラ4にくわえ込まれて搬送される。このようにフィードローラ3と、リバースローラ4は駆動モータにより給紙方向(矢印B方向)に回転駆動される。
フィードローラ3とリバースローラ4との間に給送すべき1枚だけの用紙P1が送り込まれたときは、リバースローラ4は、トルクリミッタ6の作用により、その用紙P1の動きに連動して矢印Cで示した給紙方向に連れ回りする。
また、駆動モータにより回転駆動されたフィードローラ3とリバースローラ4との間に、給送すべき用紙P1と、それ以外の他の用紙(図5に破線で示す)P2が共に送り込まれる。
そのとき駆動モータにより回転駆動されたリバース軸5の回転がトルクリミッタ6を介してリバースローラ4に伝えられ、このリバースローラ4が図5に矢印Iで示した反給紙方向に回転して、リバースローラ4に当接する他の用紙P2を矢印D方向に戻す。
給紙トレイ1から送り出された用紙がフィードローラ3とリバースローラ4にくわえ込まれた後に、ピックアップローラ2を給紙トレイ1上の用紙から離間させてもよいし、或いはその用紙に当接させたままとしておくこともできる。
次いでその用紙先端が停止したレジストローラ対13に突き当たり、その用紙P1には図6に示すようなたるみが形成され、用紙P1の先端が補正される。レジストセンサ22が用紙先端を検知してから、所定時間T3経過後に駆動モータが停止し、フィードローラ3への駆動が遮断され、用紙P1はたるみを形成したまま待機する。このとき、フィードクラッチ21はオン状態を維持する。
次いで、用紙P1に対して、各感光体8Yないし8BK(図1)からトナー像を正しく転写できるタイミングで、レジストローラ対13が回転を開始すると共に、駆動モータが作動を再開してフィードローラ3が給紙方向に回転駆動される。
上述のように、停止したレジストローラ対13に用紙P1の先端を突き当て、用紙P1にたるみを形成してから用紙をいったん停止させ、所定のタイミングでレジストローラ対13を回転させて、その用紙P1を給送する。
しかし、そのさい、フィードクラッチ21をオンしたまま、駆動モータを停止させて、用紙P1の搬送をいったん停止させるので、フィードローラ3の逆転によって用紙P1の待機中にたるみがなくなる不具合を阻止できる。
即ち、仮にフィードクラッチ21をオフした状態で、駆動モータを停止させたとすると、リバースローラ4が停止した用紙P1から受ける外力によって反給紙方向(図6の鎖線矢印I方向)に回転する。その回転がフィードローラ3に伝えられて、このフィードローラ3が反給紙方向(図6の鎖線矢印J方向)に回転して、用紙P1のたるみがなくなってしまうおそれがある。
また、駆動モータを作動させながらフィードクラッチ21をオフして、用紙P1にたるみを形成しようとすると、駆動モータの回転により、リバースローラ4が反給紙方向に回転して用紙P1にたるみがなくなるおそれがある。
これに対し、本実施の形態の給紙装置では、フィードクラッチ21をオンしたまま、駆動モータの駆動を停止させるので、フィードローラ3はリバースローラ4に連れ回りしようとする。
しかしながら、駆動モータとフィードローラ3が直結状態にあるので、駆動モータのホールドトルクによってフィードローラ3が反給紙方向に回転することはなく、用紙P1のたるみがなくなるおそれはない。
しかしながら、図7に示すように、その給送すべき用紙P1の後端が、駆動モータにより回転駆動されたフィードローラ3とリバースローラ4との間のニップを通過した後、すなわち図4に示した時間T4を経過したときに、フィードクラッチ21をオフする。
このとき、図7に示した例では、用紙P1は両ローラ3、4のニップから距離Xだけ離れている。この状態でフィードクラッチ21をオフすることにより、駆動モータからフィードローラ3への動力の伝達が遮断され、フィードローラ3は自由に回転できる状態となる。
一方、このときも駆動モータは作動を継続しており、したがって駆動モータにより回転駆動されたリバース軸5の回転がトルクリミッタ6を介してリバースローラ4に伝えられる。
これによってリバースローラ4が図7に矢印Iで示した反給紙方向に回転駆動され、フィードローラ3がフィード軸14と共に、矢印Jで示した反給紙方向に連れ回りする。
それによって、図7に破線で示すように、リバースローラ4とフィードローラ3の間に他の用紙P2が挟まれているときは、その用紙P2は、矢印D方向に戻され、両ローラ3、4のニップから離される。用紙を連続して給送するときは、かかる動作が、用紙の給送毎に行われる。
一連の給紙動作の最後の用紙を給送し終えたときは、図4に示すように、フィードクラッチ21をオフしてから、時間T5だけ駆動モータを作動させて他の用紙P2を戻す動作を行い、他の用紙P2が両ローラ3、4のニップから離れたところで、駆動モータの作動を停止させる。引き続き用紙を給送するときは、駆動モータを作動させたままとすることができる。
上述のように、給送すべきでない用紙P2を、その都度、フィードローラ3とリバースローラ4のニップから送り戻すことができるので、給紙動作を終了したとき、最後に給送された用紙の次の用紙がフィードローラ3とリバースローラ4の間にくわえ込まれた状態で停止するという問題が発生することはない。
このため、給紙トレイを画像形成装置本体から抜き取り、再びこれを装着する作業を行ったときも、用紙のジャムが発生するおそれをなくすことができる。しかも、従来の提案に係る給紙装置のように、リバースクラッチを設ける必要はなく、給紙装置の部品点数の増大と、そのコストの上昇を抑えることができる。
この構成によると、フィードクラッチがオフされる前は、フィードローラが用紙を搬送しているが、フィードクラッチがオフされると、フィードローラが用紙に対して搬送力を及ぼすことはない。このため、フィードクラッチのオフ時点から、グリップローラ対にかかる負荷が急激に変化し、これを駆動する駆動モータに回転むらが生じる。
したがって、この駆動モータによって、例えば感光体をも駆動しているようなときは、その感光体に衝撃が加えられ、これによって画像むらが発生するおそれがある。
また、フィードローラおよびリバースローラとレジストローラ対の間にグリップローラ対が配置されていない装置においては、フィードローラおよびリバースローラの側が用紙を引っ張ることになるため、レジストローラ対の用紙搬送速度が変化して、用紙の途中から画像が変形するおそれもある。
これに対し、本実施の形態の給紙装置においては、用紙の後端がフィードローラ3とリバースローラ4の間を抜けた後に、フィードクラッチ21がオフされるので、上述した従来の欠点は発生せず、常に高品質な画像を形成することが可能である。
また、前述のように、給紙開始時に、ピックアップローラ2によって用紙を送り出すに先立ち、図4に示した時間T1だけ、駆動モータによりリバース軸5を回転駆動する。
それとともにフィードクラッチ21をオフし、駆動モータからフィードローラ3への動力の伝達を遮断して、このフィードローラ3を自由に回転できる状態にするように構成されているので、とくに第1の給紙装置9のように手差し給紙装置の場合に、用紙の不適切なセットに基づくジャムの発生を防止できる。
すなわち、図8に示すように、ユーザが用紙Pを給紙トレイ上にセットするとき、その用紙Pを強く押して、複数枚の用紙をフィードローラ3とリバースローラ4の間に押し込んでしまうと、従来の給紙装置の場合、その用紙が送り出されたとき、ジャムを起こすおそれがあった。
かかる不具合の発生を防止するため、多数枚の用紙が図8に示したように両ローラ3、4間に押し込まれたとき、これをセンサにより検知し、ブザーやランプなどによってユーザに報知し、用紙のセットし直しを促す方法などが提案されているが、かかる構成によると、給紙装置のコストが上昇する。
これに対し、本実施の形態の給紙装置によれば、用紙を送り出す前に、リバース軸5を回転駆動し、かつフィードローラ3を自由に回転できる状態にするので、リバースローラ4は反給紙方向(図8の矢印I方向)に回転する。
フィードローラ3が矢印J方向に連れ回りして、両ローラ3、4間に押し込まれた用紙を矢印D方向に戻すことができる。このようにして、用紙を自動的に適正な状態にセットし直すことができ、用紙のジャム発生を未然に防止することができる。
また、図1に示した画像形成装置には、複数の給紙装置9、9A、9Bが設けられているが、その複数の給紙装置の駆動モータとして、共通の1つのモータを用いると、その全体のコストを低減できる。
そのさい、使用していない給紙装置にも、その駆動モータの回転が伝えられ、このとき給紙装置のフィードクラッチはオフのままであるため、当該給紙装置のリバースローラが反給紙方向に回転する。
このとき、フィードローラは負荷なく反給紙方向に回転できるため、トルクリミッタにトルクを発生することなくリバースローラが反給紙方向に回転するため、駆動トルクも掛からず、その分、所要動力が少なくなる。またトルクリミッタにはトルクを発生させないため、その寿命低下を防止できる。
手差し給紙部9から搬送された用紙はレジストローラ13を通過し、画像形成装置にて作像され定着部を通過し排紙トレイ12に排出される。前記プロセスにて連続通紙を行っているさい、たとえば定着部11で紙詰まりが発生した(S1)場合、後続の用紙が詰まった用紙に追突しないよう駆動モータを停止する。
次に手差し給紙部9上に用紙があるかどうかを判断し(S2)、用紙があるならば、センサ22上に用紙があるかどうかを判断し(S3)、センサ22上に用紙があるならば、この状態で表示部等に紙詰まりを表示する。
それと同時にユーザに紙詰まり用紙の処理を行うよう指示する。しかしながら手差し等の給紙装置の少し給紙された用紙を取り除くかどうかの判断はユーザには困難であるため通常はそのままの状態になっている。
そこで前記定着部等の紙詰まり用紙を取り除いたさい、本装置制御部によりセンサ22(レジスト前配置センサ)に用紙が無いことを確認し、前記給紙モータをセンサ22から手差しフィードローラ・リバースローラニップまでの距離以上回転させる(S5)。
また同様に電源オン時(S1)においても紙詰まり時にユーザが電源をオフしたことを仮定して、本装置制御部によりセンサ22(レジスト前配置センサ)に用紙が無いことを確認し、前記給紙モータをセンサ22から手差しフィードローラ・リバースローラニップまでの距離以上回転させる。
前記回転動作により用紙がフィードローラ・リバースローラニップ直前まで戻される。このことにより再スタート時の用紙スタート位置を適正化し、紙詰まりの無いよう構成している。
前記フィードローラ3は、駆動モータ(図示せず)からの動力をフィードローラ3に伝達または遮断するフィードクラッチ21を介して駆動モータに連結され、リバースローラ4は、駆動モータにより回転駆動されるリバース軸5に、トルクリミッタ6を介して連結されている。
駆動モータにより給紙方向に回転駆動されたフィードローラ3と、リバースローラ4との間に給送すべき1枚だけの用紙が送り込まれたとき、リバースローラ4は、トルクリミッタ6の作用により、用紙の動きに連動して給紙方向に連れ回りする。
駆動モータにより回転駆動されたフィードローラ3と、リバースローラ4との間に給送すべき用紙とそれ以外の他の用紙が共に送り込まれたときは、駆動モータにより回転駆動されたリバース軸5の回転がトルクリミッタ6を介してリバースローラ4に伝えられ、このリバースローラ4が反給紙方向に回転して、リバースローラ4に当接する前記他の用紙を戻すように構成されている。
給送すべき用紙の後端が、駆動モータにより回転駆動されたフィードローラ3と、リバースローラ4とのニップを通過した後に、フィードクラッチ21をオフし、駆動モータからフィードローラ3への動力の伝達を遮断して、フィードローラ3を自由に回転できる状態にする。
駆動モータにより回転駆動されたリバース軸5の回転をトルクリミッタ6を介してリバースローラ4に伝え、このリバースローラ4を反給紙方向に回転駆動してリバースローラ4とフィードローラ3の間に挟まれた他の用紙を戻すように構成している。
3 フィードローラ
4 リバースローラ
5 リバース軸
6 トルクリミッタ
9 給紙装置
13 レジストローラ対
21 フィードクラッチ
22 レジストセンサ
Claims (5)
- 積載された用紙を送り出すピックアップローラと、このピックアップローラよりも用紙搬送方向下流側に配置されたフィードローラと、このフィードローラに当接するリバースローラとを有し、前記フィードローラが駆動モータからの動力を前記フィードローラに伝達または遮断するフィードクラッチを介して前記駆動モータに連結される給紙装置において、給送すべき用紙の後端が前記駆動モータにより回転駆動された前記フィードローラと前記リバースローラとのニップを通過した後に前記フィードクラッチをオフして前記駆動モータから前記フィードローラへの動力の伝達を遮断して、前記フィードローラを自由に回転できる状態にし、前記駆動モータにより回転駆動されたリバース軸の回転をトルクリミッタを介して前記リバースローラに伝え、このリバースローラを反給紙方向に回転駆動して前記リバースローラと前記フィードローラとの間に挟まれた他の用紙を戻すように構成した給紙装置であって、
前記フィードローラと、前記リバースローラよりも用紙搬送方向下流側に配置されたレジストローラ対を有し、停止したレジストローラ対に用紙の先端を突き当て用紙にたるみを形成してから用紙をいったん停止させ、所定のタイミングでレジストローラ対を回転させて前記用紙を給送するように構成され、前記フィードクラッチをオンしたまま前記駆動モータを停止させて、前記用紙の搬送をいったん停止させるように構成したことを特徴とする給紙装置。 - 給紙開始時に、前記ピックアップローラによって用紙を送り出すのに先立ち、前記駆動モータにより前記リバース軸を回転駆動すると共に、前記フィードクラッチをオフし、前記駆動モータから前記フィードローラへの動力の伝達を遮断して、前記フィードローラを自由に回転できる状態にすることを特徴とする請求項1に記載の給紙装置。
- 給紙装置が請求項1または2記載の給紙装置であり、前記給紙装置を複数具備し、その複数の給紙装置の駆動モータとして、共通の1つの駆動モータを用いることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1記載の給紙装置を使用し、用紙の紙詰まりにより装置がいったん停止した後の再開時に前記給紙装置内の駆動モータを所定の時間駆動してから停止することを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1記載の給紙装置を使用し、装置電源オン時に前記給紙装置内の駆動モータを所定の時間駆動することを特徴とする画像形成装置。
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