JPH06225552A - 振動波モータおよびプリンタ装置 - Google Patents
振動波モータおよびプリンタ装置Info
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- JPH06225552A JPH06225552A JP5009391A JP939193A JPH06225552A JP H06225552 A JPH06225552 A JP H06225552A JP 5009391 A JP5009391 A JP 5009391A JP 939193 A JP939193 A JP 939193A JP H06225552 A JPH06225552 A JP H06225552A
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- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/02—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors
- H02N2/08—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors using travelling waves, i.e. Rayleigh surface waves
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- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
- Character Spaces And Line Spaces In Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 鳴きの発生がなく弾性体の高速安定移動が図
れる振動波モータを提供することを目的とする。 【構成】 レール状固定子８０は、そのフランジ８０ａ
の先端が弾性体１の片側直線部の外周側に位置し、それ
より根元の方に弾性体１の直線部の内周側が位置するよ
うにしている。そして、接触部のすべての場所で弾性体
の振幅とレール状固定子のフランジの応答振幅との比を
略等しくしている。
れる振動波モータを提供することを目的とする。 【構成】 レール状固定子８０は、そのフランジ８０ａ
の先端が弾性体１の片側直線部の外周側に位置し、それ
より根元の方に弾性体１の直線部の内周側が位置するよ
うにしている。そして、接触部のすべての場所で弾性体
の振幅とレール状固定子のフランジの応答振幅との比を
略等しくしている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、振動波モータ、特に進
行波が形成される弾性体をレール状固定子に圧接し、弾
性体をレール状固定子に沿って移動させる方式の振動波
モータおよび振動波モータを用いたプリンタ装置に関す
るものである。
行波が形成される弾性体をレール状固定子に圧接し、弾
性体をレール状固定子に沿って移動させる方式の振動波
モータおよび振動波モータを用いたプリンタ装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の振動波モータとしては、
図１１、図１２に示すものがある。
図１１、図１２に示すものがある。
【０００３】１は、摺動面側に設けられた突起１ａを有
する金属材料からなる弾性体で、その上面に接合された
圧電素子２への交流電圧の印加により、進行性振動波が
形成される。なお、進行性振動波の発生原理及び圧電素
子２の構造は公知なので詳述しないが、圧電素子の位置
的に９０度ずれた２群の駆動用圧電素子に、９０度の時
間的位相を有する交流電圧を印加することにより形成さ
れる。８は弾性体１と摩擦接触するレール状固定子で、
モータケースの底板９に固定されていて、振動絶縁材料
５（例えばフェルト）を介して、加圧バネ３によって弾
性体１と接触している。
する金属材料からなる弾性体で、その上面に接合された
圧電素子２への交流電圧の印加により、進行性振動波が
形成される。なお、進行性振動波の発生原理及び圧電素
子２の構造は公知なので詳述しないが、圧電素子の位置
的に９０度ずれた２群の駆動用圧電素子に、９０度の時
間的位相を有する交流電圧を印加することにより形成さ
れる。８は弾性体１と摩擦接触するレール状固定子で、
モータケースの底板９に固定されていて、振動絶縁材料
５（例えばフェルト）を介して、加圧バネ３によって弾
性体１と接触している。
【０００４】６は板状補助支持体であり、弾性体１の片
側の直線部に設けられた突起部１ｂに接合し、載置台４
に支持している。これによって、弾性体１はガタつくこ
となく載置台４と共にスムーズに直線運動が可能にな
る。また弾性体１とレール状固定子８との接触幅を広く
し、板状補助支持体７の剛性を弱くして弾性体１の姿勢
をレール状固定子の摩擦面にならわせることによって弾
性体１を安定して移動させることができるようにしてい
る。
側の直線部に設けられた突起部１ｂに接合し、載置台４
に支持している。これによって、弾性体１はガタつくこ
となく載置台４と共にスムーズに直線運動が可能にな
る。また弾性体１とレール状固定子８との接触幅を広く
し、板状補助支持体７の剛性を弱くして弾性体１の姿勢
をレール状固定子の摩擦面にならわせることによって弾
性体１を安定して移動させることができるようにしてい
る。
【０００５】なお、レール状固定子８は弾性体１の振動
をやわらかく受けるようにフランジ８ａを設けバネ性を
もたせている。
をやわらかく受けるようにフランジ８ａを設けバネ性を
もたせている。
【０００６】このモータは、例えばバブルジェット式の
プリンタにおける印字ヘッド駆動用として用いられ、載
置台４に取付けた不図示のキャリッジに印字ヘッドが装
着され、該印字ヘッドを直線往復移動させる。
プリンタにおける印字ヘッド駆動用として用いられ、載
置台４に取付けた不図示のキャリッジに印字ヘッドが装
着され、該印字ヘッドを直線往復移動させる。
【０００７】
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記従来例では図１３に示すように弾性体１の振動はＺ方
向の振幅が外周で大きく、内周で小さくなっている。こ
れに対してレール状固定子８のフランジ８ａの振動は逆
になっており、図１３のように弾性体が１００の状態で
はフランジは８００ａのようになり、弾性体の外周部だ
け接触している。この状態では接触幅が小さく安定した
接触状態が得られず場合によってはフランジの先端と弾
性体１の内周が接触したりはなれたりして鳴きが発生し
てしまう。また接触部がフランジの根元なのでフランジ
のバネ性がかたくなり弾性体の振動をやわらかく受ける
ことができなくなり、鳴きが発生しやすくなっていた。
記従来例では図１３に示すように弾性体１の振動はＺ方
向の振幅が外周で大きく、内周で小さくなっている。こ
れに対してレール状固定子８のフランジ８ａの振動は逆
になっており、図１３のように弾性体が１００の状態で
はフランジは８００ａのようになり、弾性体の外周部だ
け接触している。この状態では接触幅が小さく安定した
接触状態が得られず場合によってはフランジの先端と弾
性体１の内周が接触したりはなれたりして鳴きが発生し
てしまう。また接触部がフランジの根元なのでフランジ
のバネ性がかたくなり弾性体の振動をやわらかく受ける
ことができなくなり、鳴きが発生しやすくなっていた。
【０００８】さらに弾性体の外周から内周までフランジ
８ａと接触している場合でも、フランジ８ａとの接触状
態が常に均一でないため、摺動損が大きく載置台４の送
り速度が低下してしまうという問題点があった。
８ａと接触している場合でも、フランジ８ａとの接触状
態が常に均一でないため、摺動損が大きく載置台４の送
り速度が低下してしまうという問題点があった。
【０００９】また、図１４のように弾性体１とレール状
固定子８のフランジ８ａとの接触幅をせまくして、上記
の悪影響を低減させようとすると、各部品の寸法誤差な
どで弾性体１のＢZ 方向の姿勢が不安定になり、安定し
た送りができなくなってしまう。
固定子８のフランジ８ａとの接触幅をせまくして、上記
の悪影響を低減させようとすると、各部品の寸法誤差な
どで弾性体１のＢZ 方向の姿勢が不安定になり、安定し
た送りができなくなってしまう。
【００１０】本発明は、このような問題点を解決し、鳴
きなく弾性体の高速安定移動が図れる振動波モータを提
供することを目的とし、また静かで高速高精度の印字を
実現できるプリンタ装置を提供することを目的とする。
きなく弾性体の高速安定移動が図れる振動波モータを提
供することを目的とし、また静かで高速高精度の印字を
実現できるプリンタ装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の目的を実現する
構成は、特許請求の範囲に記載した通りで、弾性体の振
幅とレール状固定子の振幅との比を全接触領域で等しく
することによって、弾性体を鳴きなく安定して高速に移
動させることができるようにしたものである。
構成は、特許請求の範囲に記載した通りで、弾性体の振
幅とレール状固定子の振幅との比を全接触領域で等しく
することによって、弾性体を鳴きなく安定して高速に移
動させることができるようにしたものである。
【００１２】
【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細
に説明するが、従来例と同一構造の部材には同じ符合を
付してその説明を省略する。
に説明するが、従来例と同一構造の部材には同じ符合を
付してその説明を省略する。
【００１３】図１は本発明の第１の実施例を示す。本実
施例では、レール状固定子８０を図１１とは逆向きに
し、フランジ８０ａの先端が弾性体１の片側直線部の外
周側に位置し、それより根元の方に弾性体１の直線部の
内周側が位置するようにしている。図２は弾性体１とレ
ール状固定子８０のフランジ８０ａの振動状態を示した
ものであり、Ｂ部とＣ部をＡ方向から見たものが図３で
ある。図３でＲB ，ＲCはフランジ８０ａのＺ方向の応
答振幅、ＳB ，ＳC は弾性体のＺ方向振幅であり、ＲB
／ＳB ≒ＲC ／ＳC となるようにしている。Ｂ部、Ｃ部
だけでなく接触部すべての場所で弾性体の振幅Ｓとレー
ル状固定子のフランジの応答振幅Ｒとの比をＲ／Ｓをほ
ぼ等しくしているのは言うまでもない。
施例では、レール状固定子８０を図１１とは逆向きに
し、フランジ８０ａの先端が弾性体１の片側直線部の外
周側に位置し、それより根元の方に弾性体１の直線部の
内周側が位置するようにしている。図２は弾性体１とレ
ール状固定子８０のフランジ８０ａの振動状態を示した
ものであり、Ｂ部とＣ部をＡ方向から見たものが図３で
ある。図３でＲB ，ＲCはフランジ８０ａのＺ方向の応
答振幅、ＳB ，ＳC は弾性体のＺ方向振幅であり、ＲB
／ＳB ≒ＲC ／ＳC となるようにしている。Ｂ部、Ｃ部
だけでなく接触部すべての場所で弾性体の振幅Ｓとレー
ル状固定子のフランジの応答振幅Ｒとの比をＲ／Ｓをほ
ぼ等しくしているのは言うまでもない。
【００１４】なお、図４にＢ部、Ｃ部の弾性体１の質点
のだ円軌跡を示す。これを見ると、Ｚ振幅は異なるが
（ＳB ≠ＳC ）送り方向の振幅は等しいため（ＴB ＝Ｔ
C ）、ＲB ／ＳB ≒ＲC ／ＳC ならば摺動損が少なくな
り、接触幅をふやすことによって速度が落ちるというこ
とがない。またＲ／Ｓはある値以上にしないと鳴きが発
生するが、大きいほど速度が落ちる。ＲB ／ＳB ≠ＲC
／ＳC の場合はＲ／Ｓが最も小さい場所で鳴かない条件
を満たさなければならないため、ＲB ／ＳB ≒ＲC ／Ｓ
C の場合に比べて速度を落とすことになる。
のだ円軌跡を示す。これを見ると、Ｚ振幅は異なるが
（ＳB ≠ＳC ）送り方向の振幅は等しいため（ＴB ＝Ｔ
C ）、ＲB ／ＳB ≒ＲC ／ＳC ならば摺動損が少なくな
り、接触幅をふやすことによって速度が落ちるというこ
とがない。またＲ／Ｓはある値以上にしないと鳴きが発
生するが、大きいほど速度が落ちる。ＲB ／ＳB ≠ＲC
／ＳC の場合はＲ／Ｓが最も小さい場所で鳴かない条件
を満たさなければならないため、ＲB ／ＳB ≒ＲC ／Ｓ
C の場合に比べて速度を落とすことになる。
【００１５】したがって、Ｒ／Ｓを接触部のすべての領
域でほぼ等しくすれば鳴かずに高速で弾性体１を動かす
ことができ、また接触状態が、安定しているので安定し
た駆動を行なうことができる。具体的には、接触幅が４
ｍｍで、弾性体１のＺ振幅Ｓｂが２μＰ−Ｐ（ピーク−
ピーク）で、Ｓｃが０．５〜１μＰ−Ｐ程度のとき、フ
ランジ８０ａの形状は材料がアルミ合金のとき、長さ
（ｌ）が４．５〜６ｍｍ、厚さ（ｔ）が１．５〜３ｍｍ
程度にするとよい。
域でほぼ等しくすれば鳴かずに高速で弾性体１を動かす
ことができ、また接触状態が、安定しているので安定し
た駆動を行なうことができる。具体的には、接触幅が４
ｍｍで、弾性体１のＺ振幅Ｓｂが２μＰ−Ｐ（ピーク−
ピーク）で、Ｓｃが０．５〜１μＰ−Ｐ程度のとき、フ
ランジ８０ａの形状は材料がアルミ合金のとき、長さ
（ｌ）が４．５〜６ｍｍ、厚さ（ｔ）が１．５〜３ｍｍ
程度にするとよい。
【００１６】図５，図６は本発明の第２の実施例であ
る、弾性体１は載置台４０に板状補助支持体６を介して
固定されており、レール状固定子８１は底板９０の一側
部に固定されている。載置台４０には軸受１１がＢY 方
向に沿って２本固定されており、その先端に回転自由な
コロ１０ａが各々取りつけられている。レール状固定子
８１の上面にはコロ１０ａが嵌合する凹溝８１ｂが設け
られており、ＢX 方向の移動を拘束し、対向する下面に
はバネ性を持ったフランジ８１ａが形成され、フランジ
８１ａの下面は弾性体１の駆動面と接触する摺動面をな
している。このフランジ８１ａは、第１の実施例と同様
な特性、すなわちすべての接触領域で弾性体の振幅とフ
ランジの応答振幅との比がほぼ等しくなるようにしてい
る。
る、弾性体１は載置台４０に板状補助支持体６を介して
固定されており、レール状固定子８１は底板９０の一側
部に固定されている。載置台４０には軸受１１がＢY 方
向に沿って２本固定されており、その先端に回転自由な
コロ１０ａが各々取りつけられている。レール状固定子
８１の上面にはコロ１０ａが嵌合する凹溝８１ｂが設け
られており、ＢX 方向の移動を拘束し、対向する下面に
はバネ性を持ったフランジ８１ａが形成され、フランジ
８１ａの下面は弾性体１の駆動面と接触する摺動面をな
している。このフランジ８１ａは、第１の実施例と同様
な特性、すなわちすべての接触領域で弾性体の振幅とフ
ランジの応答振幅との比がほぼ等しくなるようにしてい
る。
【００１７】一方、底板９０の他側にはＢY 方向に沿っ
た平坦面のガイド部９０ａが形成され、載置台４０に固
定された軸受１１に取りつけられたコロ１０ｂがこのガ
イド部９０ａ上に当接するようにしている。なお、ガイ
ド部９０ａの上部には平行して規制部９０ｂがコロ１０
ｂとわずかな隙間を有して設けられ、コロ１０ｂの上下
方向の移動を拘束している。
た平坦面のガイド部９０ａが形成され、載置台４０に固
定された軸受１１に取りつけられたコロ１０ｂがこのガ
イド部９０ａ上に当接するようにしている。なお、ガイ
ド部９０ａの上部には平行して規制部９０ｂがコロ１０
ｂとわずかな隙間を有して設けられ、コロ１０ｂの上下
方向の移動を拘束している。
【００１８】このように、軸受をすべてコロにすれば、
第１の実施例に比べて軸受抵抗が小さくなり、モータの
出力をアップさせることができる。
第１の実施例に比べて軸受抵抗が小さくなり、モータの
出力をアップさせることができる。
【００１９】図７は本発明の第３の実施例であり、レー
ル状固定子８２に弾性体１と接触するフランジ８２ａと
対向して第２のフランジ８２ｃを設け、その下面にコロ
１２ａが嵌合する凹溝８２ｂが設けられている。これに
よって図５と比べてより薄型化が図れる。
ル状固定子８２に弾性体１と接触するフランジ８２ａと
対向して第２のフランジ８２ｃを設け、その下面にコロ
１２ａが嵌合する凹溝８２ｂが設けられている。これに
よって図５と比べてより薄型化が図れる。
【００２０】図８は本発明の第４の実施例であり、弾性
体１の、片側直線部の外周部１ｃと内周部１ｄのみレー
ル状固定子８２のフランジ８２ａに接触するようにして
いる。これは図７のように外周側から内周側まですべて
の領域で弾性体の振幅とフランジの応答振幅との比を等
しくするより外周部と内周部だけ等しくする方が容易だ
からである。
体１の、片側直線部の外周部１ｃと内周部１ｄのみレー
ル状固定子８２のフランジ８２ａに接触するようにして
いる。これは図７のように外周側から内周側まですべて
の領域で弾性体の振幅とフランジの応答振幅との比を等
しくするより外周部と内周部だけ等しくする方が容易だ
からである。
【００２１】図９は本発明の第５の実施例であり、弾性
体１の片側直線部の外周部は第１のフランジ８３ａに内
周側は第２のフランジ８３ｂに接触するようにしてい
る。この場合は、接触幅を小さくしないと弾性体の振幅
とフランジの応答振幅との比を接触面すべての領域で同
じにすることはできない。
体１の片側直線部の外周部は第１のフランジ８３ａに内
周側は第２のフランジ８３ｂに接触するようにしてい
る。この場合は、接触幅を小さくしないと弾性体の振幅
とフランジの応答振幅との比を接触面すべての領域で同
じにすることはできない。
【００２２】図１０に上述した振動波モータを用いたバ
ブルジェット式のプリンタ装置の斜視図を示す。キャリ
ッジ４２の上に印字ヘッド２９を載せてインクを突出
し、紙送り用振動波モータ１′（特開平３−３１１３７
等で開示）によって送られた紙に印字する。２４はエン
コーダスリット板であり、キャリッジ送りの速度を制御
するために設けられ、２１は紙２０の上面に圧接された
ローラ２２により回転される紙送り量検出用のロータリ
エンコーダである。
ブルジェット式のプリンタ装置の斜視図を示す。キャリ
ッジ４２の上に印字ヘッド２９を載せてインクを突出
し、紙送り用振動波モータ１′（特開平３−３１１３７
等で開示）によって送られた紙に印字する。２４はエン
コーダスリット板であり、キャリッジ送りの速度を制御
するために設けられ、２１は紙２０の上面に圧接された
ローラ２２により回転される紙送り量検出用のロータリ
エンコーダである。
【００２３】なお、ここでは弾性体がレール状固定子上
を移動するタイプのものについて説明したが、回転型な
どその他のタイプのものでもよいことは言うまでもな
い。
を移動するタイプのものについて説明したが、回転型な
どその他のタイプのものでもよいことは言うまでもな
い。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
特に接触体であるレール状固定子と弾性体の１つの直線
部との接触幅を大きくする、または弾性体の外周部と内
周部の２か所をレール状固定子に接続させて、弾性体の
姿勢をレール状固定子の摩擦接触面にならわせるように
したとき、弾性体の振幅とレール状固定子の応答振幅と
の比を接触領域すべてで（弾性体の外周側から内周側に
わたって）ほぼ等しくすることによって、弾性体を鳴き
なく安定して高速に移動させることができる。
特に接触体であるレール状固定子と弾性体の１つの直線
部との接触幅を大きくする、または弾性体の外周部と内
周部の２か所をレール状固定子に接続させて、弾性体の
姿勢をレール状固定子の摩擦接触面にならわせるように
したとき、弾性体の振幅とレール状固定子の応答振幅と
の比を接触領域すべてで（弾性体の外周側から内周側に
わたって）ほぼ等しくすることによって、弾性体を鳴き
なく安定して高速に移動させることができる。
【００２５】また、印字ヘッド等を駆動する駆動源とし
て上述の振動波モータを利用することで、静かで高速高
精度な印字を行なうことができる。
て上述の振動波モータを利用することで、静かで高速高
精度な印字を行なうことができる。
【図１】本発明の第１の実施例を示す側面図。
【図２】図１の主要部を示す図。
【図３】弾性体１とレール状固定子８０の接触状態を示
す図。
す図。
【図４】弾性体１のだ円軌跡を示す図。
【図５】本発明の第２の実施例を示す側面図。
【図６】本発明の第２の実施例を示す平面図。
【図７】本発明の第３の実施例を示す側面図。
【図８】本発明の第４の実施例を示す側面図。
【図９】本発明の第５の実施例を示す側面図。
【図１０】本発明による振動波モータを用いたプリンタ
装置の一実施例の斜視図。
装置の一実施例の斜視図。
【図１１】従来の振動波モータの側面図。
【図１２】従来の振動波モータの平面図。
【図１３】図１１の主要部を示す図。
【図１４】従来の他の振動波モータの側面図。
１…弾性体 ２…圧電素子 ３…加圧バネ ４，４０，４１…載
置台 ５…フェルト ６…板状補助支持体 ７…拘束部材 ８，８０，８１，８２，８３…レール状固定子 ９，９０，９１…底板 １０ａ，１０ｂ，１２ａ，１２ｂ…コロ １１，１３…軸受
置台 ５…フェルト ６…板状補助支持体 ７…拘束部材 ８，８０，８１，８２，８３…レール状固定子 ９，９０，９１…底板 １０ａ，１０ｂ，１２ａ，１２ｂ…コロ １１，１３…軸受
フロントページの続き (72)発明者 山本 新治 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 柳 栄一 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】 弾性体に接合された電気−機械エネルギ
変換素子に交流電界を印加することにより、該弾性体に
進行性振動波を発生させ、該弾性体と接触する接触体と
で相対運動させる振動波モータにおいて、該弾性体の振
幅と接触体の応答振幅との比を接触部のすべての領域で
ほぼ等しくすることを特徴とする振動波モータ。 - 【請求項２】 弾性体は、直線部と円弧部を有し、該弾
性体の１つの直線部を接触体をなすレール状固定子に摩
擦接触させて、進行性振動波により該レール状固定子に
沿って移動させることを特徴とする請求項１に記載の振
動波モータ。 - 【請求項３】 弾性体の片側直線部の外周側がレール状
固定子に設けられたフランジの先端部に位置し、かつ該
直線部の内周側が該フランジ先端部より根元の部分に位
置するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の振
動波モータ。 - 【請求項４】 弾性体の片側直線部の外周側をレール状
固定子の第１のフランジに接触させ、該直線部の内周側
を該レール状固定子の第２のフランジに接触させたこと
を特徴とする請求項２に記載の振動波モータ。 - 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかに記載の振
動波モータを駆動源に用いたことを特徴とするプリンタ
装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00939193A JP3155109B2 (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | 振動波駆動装置およびプリンタ装置 |
| EP94100823A EP0607980B1 (en) | 1993-01-22 | 1994-01-20 | A vibration wave driven motor and a printing apparatus |
| DE69418219T DE69418219T2 (de) | 1993-01-22 | 1994-01-20 | Vibrationswellenbetriebener Motor und Druckvorrichtung |
| US08/926,464 US5945771A (en) | 1993-01-22 | 1997-09-10 | Vibration wave driven motor and a printing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00939193A JP3155109B2 (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | 振動波駆動装置およびプリンタ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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