(57)【要約】【課題】インクジェットプリンタにおいて、記録ヘッドのノズルに吐出不良が発生した場合でも、通常の印字と同様な印字時間で印字を完了し濃度ムラのない画像形成を目的とする。（他の色のヘッドで不吐補完する）。【解決手段】Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、淡Ｍ、淡Ｃの６色インクにより構成される記録ヘッドを備えるインクジェット記録装置であって、▲１▼Ｃのノズルが不吐の場合は同一のパスにおいて淡Ｃのノズルにおきかえて印字。▲２▼Ｍののノズルが不吐の場合は同一のパスにおいて淡Ｍのノズルにおきかえて印字。▲３▼Ｃと淡Ｃの逆も同様、Ｍと淡Ｍの逆も同様である。▲４▼Ｋののノズルが不吐の場合、同一のパスにおいてＣ、Ｍ、Ｙの混色におきかえて印字する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク液滴を記録媒体に吐出して印字するインクジェット記録装置において、複数のノズルを有する記録ヘッドと、
前記複数のノズルの各々に対して吐出不良を検出する吐出不良検出手段と、
前記吐出不良検出手段により、吐出不良が検出されたノズルに割り当てられるべき記録ドットを、他のノズルに割り当てるよう制御する補間制御手段と、
を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
Ｙ（イエロー）、Ｈ（濃マゼンタ）、Ｃ（濃シアン）、Ｋ（ブラック）、ＬＨ（淡マゼンタ）、ＬＣ（淡シアン）の６色インクにより構成される記録ヘッドを備えるインクジェット記録装置であって、
Ｍインクの記録ヘッドに吐出不良が検出された場合、吐出不良ノズルに割り当てられた記録ドットをＬＨインクの記録ヘッドに割り当てるよう制御し、
Ｃインクの記録ヘッドに吐出不良が検出された場合、吐出不良ノズルに割り当てられた記録ドットをＬＣインクの記録ヘッドに割り当てるよう制御し、
ＬＭインクの記録ヘッドに吐出不良が検出された場合、吐出不良ノズルに割り当てられた記録ドットをＭインクの記録ヘッドに割り当てるよう制御し、
ＬＣインクの記録ヘッドに吐出不良が検出された場合、吐出不良ノズルに割り当てられた記録ドットをＣインクの記録ヘッドに割り当てるよう制御し、
Ｋインクの記録ヘッドに吐出不良が検出された場合、吐出不良ノズルに割り当てられた記録ドットをＹ、Ｍ、Ｃインクの記録ヘッドに割り当てるよう制御することを特徴とする（請求項１）記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録装置に関するものであり、より詳細にはマルチヘッドの複数のノズルのうち吐出不良が発生した場合、該不吐出ノズルで記録されるべきドットを補間して印字するインクジェットプリンタに関わるものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般にカラーインクジェット記録装置は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｈ）、イエロー（Ｙ）、さらにはブラック（Ｋ）の４色のカラー・インクを搭載する記録ヘッドと、記録紙を搬送する搬送手段と、これらを制御する制御手段とを具備する。そして、複数のノズルからインク液滴を吐出させる記録ヘッドを記録紙の上でスキャンさせ、吐出されるインク液滴の重ね合わせによりカラー画像を形成するものである。
【０００３】
このようなカラーインクジェット記録装置においては、キャラクタのみ印字するモノクロインクジェット記録装置と異なり、カラーイメージ画像を記録するにあたっては、発色性や階調性、一様性など、様々な要素が必要となる。
【０００４】
しかし、記録される画像の品位は記録ヘッド単体の性能に依存するところが大きい。記録ヘッドの吐出口の形状や電気／熱変換体（吐出ヒ一タ）のばらつき等の記録ヘッド製作工程時に生じるノズル毎の僅かな違いがそれぞれに吐出されるインクの吐出量や吐出方向の向きに影響を及ぼし、最終的に形成される記録画像の濃度ムラとして画像品位を劣化させる原因となる。その結果として、ヘッド主走査方向に対して周期的にエリア・ファクタ１００ｇを満たせない“白”の部分が存在したり、逆に必要以上にドットが重なり合ったり、あるいは白筋が発生したりすることとなる。これらの現象が通常人間の目で濃度ムラとして感知される。
【０００５】
また、インクジェット記録装置の記録ヘッドにおいては、インク吐出を行わない状態で長時間放置された場合など、特に吐出口近傍のインク液路内においてインクが増粘し、正常な吐出が行われなくなることがある。また、記録ドットの比率が高い（記録デューティが高い）記録動作が連続する場合など、インク吐出に伴なって上記液路内のインク中に微細な気泡が生じて、これが成長し、この成長した気泡が液路内に残留して吐出に影響を及ぼし、同様に正常な吐出が行われなくなることがある。この気泡は、先に述べた吐出に伴なって発生するものの他に、インク供給路の接続部などのインク供給系においてインク中に混入するものもある。
【０００６】
これらの原因によって引き起こされたインクの不吐出により、正常な場合に比べて様々な不具合が起こっている。まず、第一に考えられるのが印字結果の画質の劣化である。インクの不吐出により所定の濃度に満たないだけでなく、スジムラの目立つ画像となってしまう。更には、正常に吐出できない状態で記録を継続すると、正常な場合に比べて記録ヘッドがはるかに高い温度まで昇温してしまい、記録ヘッド自体にダメージが生じ、耐久性が損なわれる場合もある。
【０００７】
これら種々の原因によって吐出不良を引き起こされたインクジェット記録装置では、▲１▼吐出を行わない時に記録ヘッドの吐出口面を被覆してインクの増粘を防止するキャッピング処理、▲２▼キャッピング状態で吐出口からインクを吸引して増粘インクを強制排出させるインク吸引処理、▲３▼インク吸収体などで構成される所定のインク受けにインクを吐出して増粘インクを排出する予備吐出処理、などの回復処理が行われることにより、不具合を回避してきた。
【０００８】
しかし、このような回復処理をおこなっても、完全に除去できない吐出不良ノズルも存在している。このような場合は、ヘッド自体を交換して新品のヘッドにすることが一番手っ取り早いとされてはいるが、これではユーザーに対しての経済的負担は大きくなり、更には、インクジェットそのものの信頼性を失う結果にも繋がるのである。
【０００９】
そこで近年、吐出不良のノズルがある状態のままでも記録画像の劣化を防止する手段が考えられてきている。
【００１０】
それは、吐出不良のノズルを使用せず、別のパスにおいて別のノズルで補間することにより、記録画像を保証するといった手法で、「特開平６−２２６９８２」号公報明細書等に記載されている不吐出ノズル補間方法がそれである。
【００１１】
この手法は、複数のノズルを有するマルチノズルヘッドにおいて、例えば、Ｘ番目のノズルが吐出不良であると、これを制御手段に記憶しておく。
【００１２】
まず、Ｘ番目の抜けた１回の印字を行い、次にＹｄｏｔ改行しＺ番目の正常なノズルにより抜けた部分の補間印字を行い、２回の印字により正常な印字とするというものである。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のインクジェット記録装置においての不吐出ノズル補間方法では次のような課題が存在する。
【００１４】
まず、記録に要するトータル時間の長さである。
【００１５】
従来例としてあげた前記不吐出ノズル補間方法では、インクの不吐出が発生しているノズルの記録データを同じヘッド内の別のノズルで補間することになるのだが、補間のためだけに所定分だけ改行（記録紙の搬送）を行ない、補間指定された別ノズルだけが印字を行なうパスが生じることになる。すなわち、不吐出ノズルの数分だけパスも増加し、トータルの記録時間を遅らせてしまうことになっていた。更には、所定分だけの紙送りに対する精度、時には１ドット単位での紙送り精度やインクの着弾精度も要求され、現実的な手法とはいえなかった。
【００１６】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、インク不吐出が原因で正常な画像形成を損なうことなく、また、記録処理におけるトータルの記録時間の遅延を抑制し、かつ濃度むらのない高品位な画像形成を可能にする優れたインクジェット記録装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明によるインクジェット記録装置は、以下の構成からなる。
【００１８】
すなわち、入力された画像情報に基づいて記録媒体にインクを吐出して画像を形成するインクジェット記録装置であって、複数のノズルを有する記録ヘッドと、前記複数のノズルの各々に対して吐出不良を検出する吐出不良検出手段と、前記吐出不良検出手段により吐出不良が検出された記録ヘッドのノズルに割り当てられている記録ドットを他の記録ヘッドに割り当てるよう制御する補間制御手段と、を備える。
【００１９】
上記構成により、不吐出が検知されたノズルが記録すべき記録ドットを他の記録ヘッドで補間記録することが可能になる。
【００２０】
更に、本発明に係る第二の発明によるインクジェット記録装置は以下の構成からなる。
【００２１】
Ｙ（イエロー）、Ｈ（濃マゼンタ）、Ｃ（濃シアン）、Ｋ（ブラック）、ＬＭ（淡マゼンタ）、ＬＣ（淡シアン）の６色インクにより構成される記録ヘッドを備えるインクジェット記録装置であって、Ｍインクの記録ヘッドに吐出不良が検出された場合、吐出不良ノズルに割り当てられた記録ドットをＬＭインクの記録ヘッドに割り当て、同一のパスで印字を行なうよう制御し、Ｃインクの記録ヘッドに吐出不良が検出された場合、吐出不良ノズルに割り当てられた記録ドットをＬＣインクの記録ヘッドに割り当て、同一のパスで印字を行なうよう制御し、ＬＭインクの記録ヘッドに吐出不良が検出された場合、吐出不良ノズルに割り当てられた記録ドットをＭインクの記録ヘッドに割り当て、同一のパスで印字を行なうよう制御し、ＬＣインクの記録ヘッドに吐出不良が検出された場合、吐出不良ノズルに割り当てられた記録ドットをＣインクの記録ヘッドに割り当て、同一のパスで印字を行なうよう制御し、Ｋインクの記録ヘッドに吐出不良が検出された場合、吐出不良ノズルに割り当てられた記録ドットをＹ、Ｍ、Ｃインクの記録ヘッドに割り当て、同一のパスで印字を行なうよう制御する手段を備える。
【００２２】
上記構成により、記録ヘッドに吐出不良が発生した場合でも、補間のためのパスも発生しないために、印字時間を遅延させずに、吐出不良が無い時と同等の記録画像を得ることが可能となる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２４】
図１は本発明によるインクジェット記録画像形成装置の構成を示した斜視図である。
【００２５】
１０１は記録ヘッドであり、複数のカラー・インクがそれぞれ封入されたインク・タンクと、それぞれに対応したヘッドが一体化したマルチヘッドとにより構成されている。
【００２６】
１０２は不吐出ノズル検出部であり、副走査方向に多数のノズルが配列されたプリントヘッドが走査可能な記録領域外において、２本のビームを検出する受光素子を副走査方向の互いに反対の位置に設け、各受光素子に近い位置のノズルを用い、これらノズルからビームに向かってインク滴を順次時系列的に吐出制御しながら、そのインク滴の吐出タイミングと受光素子の検知タイミングとに基づいて吐出不良ノズルを特定するというものである。２本のビームを発生する発光素子とそれを検出する受光素子によって構成されている。１０３は記録ヘッド１０１を記録とともに移動させるベルトである。
【００２７】
１０４は紙送りローラであり、記録用紙１０６を抑えながら回転し、記録用紙１０６をＹ方向に随時送っていく。また１０５は給紙ローラであり、記録用紙１０６の給紙を行うとともに、紙送りローラ１０４と同様に記録用紙１０６を抑える役割を果たす。
【００２８】
図２は本発明によるンクジェット記録画像形成装置のブロック図である。
【００２９】
２０１はメモリ部であり、記録のための画像処理がなされた記録データを図外より一時格納する。
【００３０】
２０２はヘッドデータ生成部であり、記録ヘッド内の各インク色毎の記録紙面上の相対位置に基づき記録データの読み出し処理を行うとともに、記録パス数にしたがって各記録走査毎のパス・データを生成する。
【００３１】
２０３は制御部であり、各部の状態を監視するとともに記録ヘッド駆動に関する各種制御を行う。
【００３２】
２０４は記録ヘッド制御部であり、記録ヘッド２０５を駆動するための各種制御信号を発生する。
【００３３】
２０５は記録ヘッドであり、パスデータに従い、記録紙面上にインクを吐出する。
【００３４】
２０６は不吐出検知部であり、記録ヘッドの各ノズルの不吐出を検出する。
【００３５】
以上の構成における基本的な記録動作について説明する。
【００３６】
待機時にホーム・ポジション位置にある記録ヘッド１０１は記録開始命令によりＸ方向に移動しながら複数のノズルにより記録データに従い記録紙１０６上にインクを吐出し印字を行う。記録紙１０６端部まで記録データの印字が終了すると紙送りローラ１０４が矢印方向へ回転することによりＹ方向へ所定幅だけ紙送りする。続いて記録ヘッドが−Ｘ方向に移動しながら同様に複数のノズルにより記録データに従い記録紙１０６上にインクを吐出し印字を行い、元のホーム・ポジション位置までもどる。そして再び紙送りローラ１０４が矢印方向へ回転することによりＹ方向へ所定幅だけ紙送りする。このようなスキャン動作と紙送り動作との繰り返しによりデータ記録を実現する。
【００３７】
記録ヘッドは６つのチップが一体になったマルチヘッドを例にして説明する。この記録ヘッドのインク配列は往路走査方向前側からシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｈ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）、淡シアン（ＬＣ）、淡マゼンタ（ＬＭ）と配列している。
【００３８】
この様子を図示したものが図３である。この図はインクの配列を限定するものではなく、配列の順番は入れ替わっても良いものとする。
【００３９】
次に、本発明において特徴的なインク不吐出検知に応答する補間制御動作について詳細に説明する。
【００４０】
図４は、記録ヘッドのシアン（Ｃ）に不吐出ノズル４０１が発生した場合の図であり、ここでは一例としてノズル数が１６として図示しており、ノズル数を限定しているものではない。
【００４１】
例えば、記録ヘッドのシアン（Ｃ）に不吐出ノズル４０１が発生した場合、このままの状態で印字を行なうと、Ｃの１ドットが欠けた状態になり、ユーザーから見た場合には白ぬけに見えてしまう。あるいは、他のインクとの混色によって色を表現している場合には、欠けた１ドットの部分で変色した画像となってしまう。
【００４２】
そこで、このように不吐出が発生した場合に対処する方法として、本発明の補間方法の制御動作について説明する。
【００４３】
不吐出検知部においては、記録開始前および往復走査毎に各ノズル毎の吐出状態の監視を行っている。不吐出ノズル検出部は、２本のビームにより順次時系列的に吐出制御されたインク滴を検知し、１ノズルの誤差もなく吐出不良ノズルを特定できる。
【００４４】
図５にシアンヘッドの不吐出ノズル補間動作を示す。
【００４５】
頁記録の途中で、不吐出検出部が記録ヘッドのシアン（Ｃ）における吐出不良ノズル５０１を検知すると、速やかに制御部２０３にその旨通知される。制御部２０３では、記録ヘッドの５０１ノズルにおける不吐出検知通知に応答して、ヘッドデータ生成部２０２に対して補間指示を要求する。ヘッドデータ生成部においては、これを受けて、記録ヘッドの５０１ノズルに割り当てるべき記録ドットを全て記録ヘッドの淡シアン（ＬＣ）のノズル５１１に割り当てるよう動作する。５１１のノズルは５０１と同様に上からｎ番目のノズル（図中では上から４番目）、すなわち不吐出ノズルからヘッド間のオフセット分離れ、上からも同じｎ番目の場所に位置する別ノズルに割り当てる。そして印字時には、印字ヘッドが矢印方向にオフセット分走査して、元々５０２のノズルがインクを吐出すべきだった位置に５１２ノズルが来た時にインクを吐出する。以上により、補間の為に新たにパスを用意する必要も無く同一のパスで補間印字を完了することが可能となる。
【００４６】
しかしながら、濃シアンのドットを淡シアンで置き換えることで微妙な濃度の違いが懸念されるが、元々、入力された画像データはしきい値によって濃、淡インクのどちらかに振り分けていたため、しきい値付近の画像データならば、濃淡の違いは全く問題無いといえる。また、更には実際に画像を印字する時には複数のパス（２パス以上）で印字されるケースが多く、記録ドット単位での濃度分布は分散されるため同色インクの濃淡の違いで画質が劣化してしまう事はほとんど無いため、この点は問題無いと言える。
【００４７】
以上のように、不吐検知以降の記録走査におけるシアンヘッドの５０１ノズルに対する記録ドットは、全て淡シアンヘッドの５１１ノズルが代わりに補間印字することにより、同一のパスで補間印字を完了することが可能となり、印字時間の遅延を防止するだけでなく、記録画像の劣化も防止することが可能となる。
【００４８】
図６にマゼンタヘッドの補間動作を示す。
【００４９】
前記同様に、マゼンタヘッド（Ｍ）における吐出不良ノズル５０２を検知すると、マゼンタヘッドの５０２ノズルに割り当てるべき記録ドットを、全て淡マゼンタヘッド（ＬＭ）の５１２ノズルに割り当てるよう動作する。
【００５０】
これまではシアンヘッド（Ｃ）とマゼンタヘッド（Ｍ）に吐出不良が発生した場合での補間動作を示してきたが、逆の場合も補間動作は同様である。
【００５１】
すなわち淡シアンヘッド（ＬＣ）に吐出不良が発生した場合は、その記録ドットを全てシアンヘッド（Ｃ）へ割り当て、淡マゼンタヘッド（ＬＭ）に吐出不良が発生した場合は、その記録ドットを全てマゼンタヘッド（Ｍ）へ割り当てるように補間動作する。
【００５２】
次にブラックヘッドの補間動作を示す。図７を参照。
【００５３】
ブラックヘッドにおいて吐出不良ノズルを検知した場合は、多少処置が異なる。
【００５４】
不吐出検出部が記録ヘッドのブラック（Ｋ）における吐出不良ノズル５０３を検知すると、制御部２０３に通知され、ヘッドデータ生成部２０２に対して補間指示を要求する。ヘッドデータ生成部においては、これを受けて、ブラックヘッドの５０３ノズルに割り当てるべき記録ドットをシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｈ）、イエロー（Ｙ）の各ヘッドのノズル５１３、５１４、５１５に割り当てるよう動作する。
【００５５】
５１３、５１４、５１５のノズルは、それぞれ５０３と同様に上からｎ番目のノズル（図中では上から１３番目）、すなわち不吐出ノズルからヘッド間のオフセット分離れ、上からも同じｎ番目の場所に位置する別ノズルに割り当てる。
【００５６】
そして印字時には、それぞれの印字ヘッドが矢印方向にオフセット分走査して、本来５０３のノズルがインクを吐出すべきだった位置にシアンヘッドが来た時に５１３のノズルがインクを吐出し、また本来５０３のノズルがインクを吐出すべきだった位置にマゼンタヘッドが来た時に５１４のノズルがインクを吐出し、また本来５０３のノズルがインクを吐出すべきだった位置にイエローヘッドが来た時に５１５のノズルがインクを吐出する。
【００５７】
すなわち、ブラックヘッドの５０３ノズルに対する記録ドットは、シアン、マゼンタ、イエローの３色の混色によってブラックを作り出すことによって代わりに記録することになる。
【００５８】
以上により、補間の為に新たにパスを用意する必要も無く同一のパスで補間印字を完了することが可能となる。
【００５９】
しかしながら、純正ブラックのドットを３色の混色ブラックで置き換えることで多少の色味や濃度の違いが懸念されるが、記録ドットサイズは元々非常に小さいものであり、更には複数のパス（２パス以上）で印字されるケースも多いため、記録ドット単位で見た場合、純正ブラックのドットと３色の混色ブラックは全く見分けがつかなく、この点も問題無いと言える。
【００６０】
また、図示してはいないがイエロー（Ｙ）については、吐出不良ノズルが発生しても記録ドットを別ヘッドに置き換える処理は行なわない。これは、元来、イエローは人間の目には濃度を判別しにくく、多少の吐出不良ノズルが発生してもそれが濃度低下や画質劣化につながる要因にはならないからである。
【００６１】
次に本発明の処理の流れを表すフローチャートについて説明する。図８参照。
【００６２】
まず不吐出検出部により、記録ヘッドのノズルにおいて吐出不良が発生しているかの検知を行なう。（Ｓｌｌ）吐出不良ノズルが発生していなければ通常通りの印刷処理を行なう。
【００６３】
吐出不良ノズルが発生している場合には、吐出不良ノズルのノズル番号を特定し、制御部に対して通知する（Ｓ１２）。通知されると制御部はヘッドデータ生成部を制御し、吐出不良ノズルが記録すべきデータを、同一のパスで補間印字できる別のノズルに割り当てる（Ｓ１３）。割り当てられたデータで補間記録を行なう（Ｓ１４）。
【００６４】
以上説明したように、記録ヘッドにおいてインクの吐出不良を検知すると、不吐出の発生したノズルが記録すべき記録ドットを別のノズルに割り当てて補間記録動作を行なうことにより、吐出不良ノズルがある状態でもそれに影響を受けることなく濃度むらのない正常な画像形成が実現することを可能とする。
【００６５】
また更には、吐出不良ノズルからオフセット分だけ離れた同じノズル番号のノズルに対しデーターを割り当てるため、補間用のパスも必要なく同一のパスにおいて補間記録を行なうことができ、印字時間を延長することなく画像形成を実現する。
【００６６】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、入力された画像情報に基づいて記録媒体にインクを吐出して画像を形成するインクジェット記録装置において、複数の吐出部を有する複数の記録ヘッドと、前記複数の吐出部の各々に対して吐出不良を検出する吐出不良検出手段と、前記吐出不良検出手段により吐出不良が検出された記録ヘッドの吐出部に割り当てられている記録ドットを他の記録ヘッドに割り当てるよう制御する補間制御手段と、を備えるごとにより、インクの不吐出をノズル単位で検出し、不吐出検知されたノズルが記録すべき記録ドットを他の記録へッドのノズルが記録することで、吐出不良ノズルが存在した状態でも画質の劣化を防止することが可能となる。
【００６７】
また、補間記録は同一のパスで行ない、補間記録の為のパスは存在しないため、トータルの印字時間も同じといった効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるインクジェット記録装置を示す概略図である。
【図２】本発明におけるインクジェット記録装置のブロック図である。
【図３】本発明におけるインクジェット記録装置のヘッドとインク配列を示す図である。
【図４】本発明の実施形態におけるシアンヘッドに吐出不良ノズルが発生した時の図である。
【図５】本発明の実施形態におけるシアンヘッドの吐出不良ノズルで記録すべきドットを淡シアンヘッドのノズルに置き換えた図である。
【図６】本発明の実施形態におけるマゼンタヘッドの吐出不良ノズルで記録すべきドットを淡マゼンタヘッドのノズルに置き換えた図である。
【図７】本発明の実施形態におけるブラックヘッドの吐出不良ノズルで記録すべきドットをシアン、マゼンタ、イエローの３色の混色によって置き換えた図である。
【図８】本発明の処理を表すフローである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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