(57)【要約】【課題】  従来、印刷物を検査するということは、被印刷物の媒体(紙・フィルム等)が温度・湿度の影響や、印刷時の転写圧力(印圧)によって図柄の寸法が変動する要素があり、更に搬送中の印刷物を撮像するには、一枚毎の枚葉紙では静電気や空気抵抗、重力によるバタツキが発生し、クリアな画像を得るためにバタツキを抑制するためのエアー吹き付けや、ブラシの設置を行う必要があった。【解決手段】  本発明では、印刷機上にて瞬時に印刷物の全数の欠点を検出し、更に撮像画像の安定化として、印刷直前の版面の状態を検査することによって、印刷図柄が被印刷物に転写される前に欠点を検出することが出来、安定した画像を撮像することを提供する。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷中に、オンラインで印刷直前の印刷版面及び／又はブランケットの状態を検査する方法であって、
前記印刷版面及び／又は前記ブランケットの表面に光を照射する照明手段と、
前記照明手段により光を照射された前記印刷版面及び／又は前記ブランケットを画像データとして入力する画像入力手段と、
前記画像データを記憶する記憶手段と、
前記画像データと、予め登録してある印刷版面又はブランケットの基準画像データとを比較照合する画像照合手段と、
前記画像照合手段により照合した前記画像データと前記基準画像データとが一致しているか否かの判定を行う判定手段と、
前記判定手段で一致していない（否）と判定された場合に、印刷停止及び／又は不一致情報の報知を行う制御手段と、
を備えたことを特徴とする版面及び／又はブランケットの印刷機上検査方法。
【請求項２】
前記照明手段にて照射される光は、可視光、ＵＶ光、赤外光のうちいずれか一つであることを特徴とする請求項１記載の版面及び／又はブランケットの印刷機上検査方法。
【請求項３】
前記画像入力手段は、ＣＣＤエリアカメラ、ＣＣＤラインカメラ、カラーセンサ、レーザー変位センサのうち少なくとも一つの画像入力装置を使用することを特徴とする請求項１又は２記載の版面及び／又はブランケットの印刷機上検査方法。
【請求項４】
前記画像入力手段では前記光の波長が700ｎｍ以上の波長領域を撮像することを特徴とする請求項１乃至３記載の版面及び／又はブランケットの印刷機上検査方法。
【請求項５】
前記画像照合手段では、前記画像データと前記基準画像データを任意の許容値によるパターンマッチングによる比較照合、または前記画像データと前記基準画像データを任意の２値化処理を行い、前記２値化処理後の画素数を一定の許容値内から外れるか否かを判定する比較照合のうち、少なくとも一つの比較照合を行うことを特徴とする請求項１乃至４記載の版面及び／又はブランケットの印刷機上検査方法。
【請求項６】
前記判定手段において、前記画像データと前記基準画像データとが不一致となる判定基準として、印刷版面の場合は、版キズ、版面汚れ、版面非印刷部へのインキの付着、版面へのワイピング液上がり、印刷部の色違い、脱刷、版割れのうち、少なくとも一つが基準に反していた場合、
また、ブランケットの場合は、ブランケットのキズ、ブランケットの汚れ、ブランケット非印刷部へのインキ付着、印刷部の色違い、脱刷、ブランケット破れのうち、少なくとも一つが基準に反していた場合、
に不一致と判定することを特徴とする請求項１乃至５記載の版面及び／又はブランケットの印刷機上検査方法。
【請求項７】
前記制御手段において、前記不一致情報の報知を、画像情報、音声情報、文字情報のうち、少なくとも一つの情報を用いることを特徴とする請求項１乃至６記載の版面及び／又はブランケットの印刷機上検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は印刷物を印刷するときに印刷直前の版面及び／又はブランケットを検査する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
平版印刷（ウエットオフセット）の版面上に存在するインキ及び湿し水等の物質の定量的な計測方法としては、吸光度を計測することによって印刷機運転状態を保持したまま、版面上の物質量を定量し、印刷状態を管理するものがある。（特許文献１参照）
【０００３】
また、平版印刷の版面上に存在するインキ及び湿し水等の物質を定量的な計測方法としては、任意の版面位置の物質測定を行い、あらかじめ記憶している任意の版面位置の情報(検量線)と、測定された吸光度を比較して被測定物質の量を求める計測装置がある。（特許文献２参照）
【０００４】
また、平版印刷において版面上のインキ帯における色付を運転中に検出する装置において、そのインキ帯を検査することで、版面上の異常を検出するものがある。（特許文献３参照）
【０００５】
また、証券印刷製品に使用される赤外反射吸収インキを用いた不可視技術を印刷機上にて検査を行う検査装置であり、印刷物に赤外光を照射し、照射された証券印刷製品の赤外反射吸収特性をラインセンサ及びＣＣＤラインセンサにて波形もしくは画像を取り込み、予め基準値として記憶した波形及び画像と比較し検査を行うものがある。(特許文献４参照)
【０００６】
特許文献４記載の画像撮像手段としてＣＣＤラインセンサカメラを使用し、撮像された画像と基準画像を比較検査するものがある。(特許文献５参照)
【０００７】
さらに、不可視特性を有するインキが供給される印刷機において、インキの供給ミスを発見するために、供給するインキの特性を連続的に検査するインキ供給監視装置なるものがある。（特許文献６参照）
【０００８】
【特許文献１】特開平１−２０２６４１号公報
【特許文献２】特公平６−５１４０４号公報
【特許文献３】特開２００２−１９２６９８号公報
【特許文献４】特開平１０−３３７９３５号公報
【特許文献５】特開２００６−２２６８５７号公報
【特許文献６】特開２００７−１３６９８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１によれば、印刷中のウエットオフセット印刷機の版面に供給されるインキ並びに湿し水を機械運転中に停止することなく定量的に計測を行う装置であり、版面上の図柄を検査することはできない。
【００１０】
特許文献２によれば、特許文献１記載の内容について任意の部位におけるインキ、湿し水、版面温度等を計測することが可能な装置であるが、版面上の図柄を検査することはできない。
【００１１】
特許文献３によれば、版面にレイアウトしたインキ帯の色検知を行うことで、印刷物の刷色状態を検出あるいはコントロールするものであり、版面上の図柄を検査することはできない。
【００１２】
特許文献４によれば、証券印刷に使用される赤外線インキの印刷工程又は検査工程において、印刷後搬送される印刷物に対して検査するものであり、印刷機上の版面を検査するものではない。
【００１３】
特許文献５によれば、特許文献４同様に印刷物を検査することが目的であり、版面を検査することはできない。
【００１４】
特許文献４及び特許文献５のように印刷物を検査するということは、被印刷物の媒体(紙・フィルム等)が温度・湿度の影響や、印刷時の転写圧力(印圧)によって図柄の寸法が変動する要素があり、更に搬送中の印刷物を撮像するには、一枚ごとの枚葉紙では静電気や空気抵抗、重力によるバタツキが発生し、クリアな画像を得るためにバタツキを抑制するためのエアー吹き付けや、ブラシの設置を行う必要があった。
【００１５】
特許文献６によれば、可視光域において同系色で判別がしづらい赤外線透過・反射・吸収インキを使用した印刷において、オペレータがインキを取り違えて印刷機にインキを供給した際に、警報等で周知する目的であり、版面を検査するものではない。
【００１６】
このように、印刷機あるいは検査装置等を使用した機上、またはオフラインにてインキの特性（色・赤外反射・赤外吸収・赤外透過・磁性値・蛍光発光状態等）の検査を行うことは各特許文献によりすでに公知である。また、印刷図柄を検査するには印刷物を検査する方法がポピュラーであり、公知の技術でもあった。しかし、印刷物を検査する場合、印刷物には既に図柄が印刷された状態であり、検査装置等により印刷図柄の欠点を検出されたときには、同様の欠点印刷物が発生することになる。
【００１７】
そこで本発明では、印刷機上にて瞬時に印刷物の全数の欠点を検出し、更に撮像画像の安定化として、印刷直前の版面の状態を検査することによって、印刷図柄が被印刷物に転写される前に欠点を検出することが出来、安定した画像を撮像することを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は印刷中に、オンラインで印刷直前の印刷版面及び／又はブランケットの状態を検査する方法であって、
前記印刷版面及び／又は前記ブランケットの表面に光を照射する照明手段と、
前記照明手段により光を照射された前記印刷版面及び／又は前記ブランケットを画像データとして入力する画像入力手段と、
前記画像データを記憶する記憶手段と、
前記画像データと、あらかじめ登録してある印刷版面又はブランケットの基準画像データとを比較照合する画像照合手段と、
前記画像照合手段により照合した前記画像データと前記基準画像データとが一致しているか否かの判定を行う判定手段と、
前記判定手段で一致していない（否）と判定された場合に、印刷停止及び／又は不一致情報の報知を行う制御手段と、
を備えたことを特徴とする版面及び／又はブランケットの印刷機上検査方法である。
【００１９】
また、前記照明手段にて照射される光は、可視光、ＵＶ光、赤外光のうちいずれか一つであることを特徴とする版面及び／又はブランケットの印刷機上検査方法である。
【００２０】
また、前記画像入力手段は、ＣＣＤエリアカメラ、ＣＣＤラインカメラ、カラーセンサ、レーザー変位センサのうち少なくとも一つの画像入力装置を使用することを特徴とする版面及び／又はブランケットの印刷機上検査方法である。
【００２１】
また、前記画像入力手段では前記光の波長が700ｎｍ以上の波長領域を撮像することを特徴とする版面及び／又はブランケットの印刷機上検査方法である。
【００２２】
また、前記画像照合手段では、前記画像データと前記基準画像データを任意の許容値によるパターンマッチングによる比較照合、または前記画像データと前記基準画像データを任意の２値化処理を行い、前記２値化処理後の画素数を一定の許容値内から外れるか否かを判定する比較照合のうち、少なくとも一つの比較照合を行うことを特徴とする版面及び／又はブランケットの印刷機上検査方法である。
【００２３】
また、前記判定手段において、前記画像データと前記基準画像データとが不一致となる判定基準として、印刷版面の場合は、版キズ、版面汚れ、版面非印刷部へのインキの付着、版面へのワイピング液上がり、印刷部の色違い、脱刷、版割れのうち、少なくとも一つが基準に反していた場合、
また、ブランケットの場合は、ブランケットのキズ、ブランケットの汚れ、ブランケット非印刷部へのインキ付着、印刷部の色違い、脱刷、ブランケット破れのうち、少なくとも一つが基準に反していた場合、
に不一致と判定することを特徴とする版面及び／又はブランケットの印刷機上検査方法である。
【００２４】
また、前記制御手段において、前記不一致情報の報知を、画像情報、音声情報、文字情報のうち、少なくとも一つの情報を用いることを特徴とする版面及び／又はブランケットの印刷機上検査方法である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、印刷機上の版面またはブランケットを印刷直前に検査することにより、版面またはブランケット上の汚れ等の欠点が発生した場合に、被印刷物に印刷図柄が転写される直前に欠点が検出可能となることで、印刷物を検査するよりも早期発見が可能となり、不必要な損紙がなくなる。
また、版面またはブランケットを検査することで検査対象物が紙やフィルムといった媒体でないことから、搬送におけるバタツキを抑制することができるため、非常にクリアな抽出画像を得ることが可能になり、欠点検出精度も飛躍的に向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。しかしながら、本発明は以下に述べる実施するための最良の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲記載における技術的思想の範囲内であれば、その他のいろいろな実施の形態が含まれる。
【００２７】
本発明における印刷装置とは、輪転機、フラットベット機等、あらゆる印刷機械に対応することが可能であり、印刷直前の版面やブランケットに撮像手段を取り付ける場所が確保できれば全て応用可能である。
【００２８】
本発明による照明手段とは印刷するインキによって選択される波長域が変化する。例えば、版面及びブランケットの汚れや欠点、色調などを検査する場合は可視光域（300ｎｍ以上〜700ｎｍ未満程度）を使用することで撮像される画像につき人間の目と同様の検査が可能となる。
【００２９】
図１では可視光域での版面及びブランケットを撮像した様子である。ａでは正常な画像が観察されているが、ｂでは糸状の異物が混入した状態、ｃでは版面及びブランケットでキズ等が発生した状態、ｄでは凹版印刷の溶剤汚れ及び液上がりの状態、もしくはグラビア印刷によるドクターでの汚れが発生した状態、ｅでは版面及びブランケットの一部の再現性が不良な状態、ｆでは一部脱刷の状態を示している。
【００３０】
本発明ではｂからｆに発生するような版面及びブランケットの異常を検査することが可能である。
【００３１】
また、照明手段に赤外光域（700ｎｍ以上）を使用した場合、有価証券に使用される特殊なインキを使用する版面及びブランケットにおいて、可視光域では観察可能な画像が赤外光域では画像が消滅する偽造防止印刷物を検査するのに有効である。これは、赤外光域で発現させたい画像についてインキ中に赤外光を吸収する成分（カーボンブラック顔料等）を混合して版面及びブランケットに塗布（以下、着肉という）し、赤外光域で消滅させたい画像について赤外光を反射あるいは透過する成分で着肉した場合、人間の見た目では同系色に観察できるが、赤外光域ではある画像の一部または全部が変化する着肉状態を、赤外光域下で観察するのと同様の検査が可能となる。
【００３２】
図２では赤外反射・吸収特性を用いたインキを使用した版面及びブランケットの状態を示す。ａでは可視光域で（目視）の状態であり、ｂは赤外吸収部分を示す。ｃは赤外透過部分を示す。この赤外透過吸収をあわせることで、可視光域ではａの画像が発現し、赤外光域ではｄのような画像が出現する。
本発明ではｄの画像において異常の可否を判定することが可能であり、ｅやｆは一部に赤外吸収が発現するため、ともに「否」なる判定となる。
【００３３】
さらに、照明手段に紫外光域（300ｎｍ以下）を使用した場合、有価証券に使用される特殊なインキを使用する版面及びブランケットにおいて可視光域では色調表現しかない着肉された版面及びブランケットが、紫外光域では紫外光の影響で励起し発光するインキを使用した版面及びブランケットを検査するのに有効である。これは、紫外光域で発光させたい画像についてインキ中に紫外光を吸収し励起する材料（蛍光顔料等）を混合して印刷した場合、人間の見た目では色彩表現に観察できるが、紫外光域ではある画像の一部または全部が発光する版面及びブランケットを、紫外光域下で観察するのと同様の検査が可能となる。
【００３４】
図３では紫外発光インキを使用した版面及びブランケットの状態を示す。ａは可視光域の状態であり、ｂは紫外発光した様子を示す。ｃは紫外発光が弱い状態であり、本発明ではｃのような異常の可否を判定することが可能である。
【００３５】
当然のことながら赤外透過・吸収インキ、紫外発光インキを使用した有価証券の検査において、各々の条件下で図１のｂ〜ｆのような欠点を検出することも可能である。
【００３６】
本発明の画像入力手段は、画像として撮像が可能であるものであれば特に限定されるものではない。画像として検査を行いたい場合はＣＣＤエリアカメラセンサ、ＣＣＤラインカメラセンサが好ましく、より高精度の画像を得るにはＣＣＤラインカメラセンサが好ましい。
【００３７】
また、画像としてではなく数値データとして検査を行うもの、例えばある版面及びブランケットの所定の個所にインキが付着しているかを検査する場合では、カラーセンサ（例、キーエンス社製：ＣＺ−Ｈ３２）にて数値データを取得し、照合手段でデータを照合することも可能である。
【００３８】
さらに赤外光域において画像が発現あるいは消滅する特性をもつインキを使用した版面及びブランケットの場合、レーザー変位センサのレーザー波長を選択することによって、ある特定部位が赤外光域で発現するか消滅するかを検査することも可能である。これは、レーザー変位センサ（例、キーエンス社：PS-45）のもつレーザー光域が７００ｎｍ近傍と、赤外反射透過をもつインキと赤外吸収特性をもつインキを識別することが可能となっている。そのため、ＣＣＤカメラ等で赤外照明を設置し、７００ｎｍ近傍のフィルターを通して撮像することなく、赤外反射・赤外吸収特性を持った版面及びブランケットの状態をデータとして採取することが可能である。
この場合においてもレーザー変位センサは見かけ上、投光部、受光部が一体となっているが、厳密には投光部、受光部が別になっているため、本発明における照明手段が投光部となり、撮像手段が受光部と置き換えることができる。
【００３９】
当然のことながら、その他のレーザー変位センサの波長域を選択して使用することにより、赤外反射・赤外吸収特性を持ったインキ以外にも紫外光域にて発光するインキを数値データとして採取することが可能である。
【００４０】
本発明における記憶手段は、画像データであれば画像として記憶できるものであればよく、JPEG・TIFF・BMP・GIF形式等さまざまな形式を使用することができる。好ましくはデータ処理が可能な形式がよい。
また、画像のみならず２値価等の画像処理を施したしたあとの画素数や、レーザー変位センサやカラーセンサで得られる数値など、画像データとは異なる数値のみを記憶することも可能である。
【００４１】
照合手段では、あらかじめ記憶しておいた画像データと新たに取得した画像データを照合・比較できるものであれば特に限定されるものではない。好ましくはあらかじめ記憶しておいた画像データと撮像された画像データをパターンマッチングする方法と、数値で得られるデータであれば、あらかじめ記憶しておいた数値と新たに得られた数値を比較する方法がある。
【００４２】
また、あらかじめ記憶しておいた画像データではなく、直前の画像データと比較し照合する方法もあるが、いずれにしても何らかの記憶された画像データと照合する方法であればよい。
【００４３】
判定手段では、照合手段によって照合されたデータの可否を判定するものである。本発明による判定手段はある任意の閾値以下とした場合に「否」とする判定結果を出力することが可能なものである。当然判定結果が「可」となる場合の出力も可能である。
また、判定手段では求められる検査基準によってあらかじめ記憶された閾値が固定されていなければならないものか、あるいは照合結果によって閾値に範囲（ぼかし）を持たせるものか選択することが可能である。閾値が固定される場合、版面及びブランケットの異常が製品として満足できない基準にて固定することが好ましく、照合結果によって閾値の範囲があるものは、製品としての規格を概ね満足している範囲であれば数値が変動してもよい場合に用いられるが、好ましくは判定基準を固定するものであり、画像データ及び数値データが何らかの外乱等によって変動する可能性がある場合、照合結果によって閾値に範囲を持たせる方法を用いることもある。
【００４４】
図４では本発明における閾値の様子を示したものである。
ａは閾値固定の様子であり、ａ以外の画像であれば「否」となる判定を行う。ｂは閾値に範囲を持たせたものであり、ｂの範囲であれば「可」となり、範囲から外れた場合には「否」となる判定を行う。
【００４５】
制御手段では判定手段によって「否」とされた出力結果をもとに、オペレータに対して警報等によって報知する方法と、強制的に印刷機械を停止あるいは印刷を継続させない状態にする方法が取られる。
報知する場合、スピーカー等を用いた音による方法と、照明装置を用いた光による視覚効果による方法、操作パネルなどの表示媒体に表示する方法があるが、人間の五感に作用するものであればいかなる方法を用いてもよい。好ましくは視覚と聴覚に作用するものがよい。
また、印刷機械を停止あるいは継続させない状態にする方法では、完全に印刷機械を停止させてしまう方法の他に、印刷媒体（紙・フィルムなど）の供給を停止する場合、あるいは圧胴や版胴を物理的に離す（抜く）場合がある。本発明によればいずれの方法を用いても構わず、印刷状態が継続できなければ良い。
【００４６】
図５では凸版印刷機、フレキソ印刷機の状態を示す。
版胴１に照明手段６と撮像手段７を取り付け、版面に対してインキ付けローラ５によって着肉された状態の版面を印刷直前の位置で観察している様子を示す。照明手段と撮像手段の取り付け角度は、版面が鏡面仕上げの場合、反射による影響を少なくするには拡散光で撮像することが好ましい。
【００４７】
図６では撮像手段と照明手段取り付けにおいて好ましい状態を示す図である。
版面が湾曲している場合、版面の接線に対して垂直な状態で撮像手段を設置し、版面の接線に対して４５°あるいは１３５°に照明手段を設置することが好ましい。照明手段は１個だけでなく、複数個設置することも可能である。
【００４８】
撮像手段に熱を撮像できるサーモグラフィーを使用することで版面及びブランケットの温度状態を観察することが可能となり、版面及びブランケットの熱膨張を観察し印圧の制御を行うこともできる。  
【００４９】
図７では凹版印刷機の状態を示す。
ワイピングローラ８によって余剰インキが拭き取られた版面１において、印刷直前の状態を観察することが可能となる。
また、本発明では版面及びブランケットに対して撮像手段及び照明手段を取り付けているが、ワイピングローラ表面を撮像することも可能である。この場合、ワイピングに起因する異常状態（溶剤汚れ、液上がり等）を検出することが可能となる。
【００５０】
図８及び図９はオフセット印刷の様子を示す。
図８は版面を検査する様子を示し、図９ではブランケットを撮像する様子を示す。
【００５１】
図１０はグラビア印刷機の様子を示す。
ドクターによって余剰インキを掻き取った直後の状態を撮像している。
【００５２】
図１１はスクリーン印刷機の様子を示す。
スクリーン印刷機では他の印刷機と違い、印刷する直前の版面を撮像することはインキが付着していて困難なため、スキージによってインキが掻き取られたあとの版面を撮像することで版面の異常を検出することが可能となる。
この場合、版詰まりや画線構成の異常を検出することが可能となる。
【００５３】
なお、本発明は、上記の実施の形態に限られることなく、その要旨の範囲内で種々変形実施可能なことはもちろんである。
また、本発明では版面とブランケットを各々検査可能となっているが、複合印刷機（ハイブリット印刷機）といわれる２種類の印刷方式を１台の印刷機に兼ね備えているものであれば、一方は版面検査を行い、もう一方はブランケットの検査を行うことも可能である。当然、複合印刷機でなくてもオフセット印刷機のように版面とブランケット両方を兼ね備える印刷機であれば、両方を検査することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】可視光域で撮像した版面及びブランケットの模式図である。
【図２】赤外反射・吸収インキを用いた版面及びブランケットの模式図である。
【図３】紫外発光特性を用いた版面及びブランケットの模式図である。
【図４】閾値に関する模式図である。
【図５】撮像手段と照明手段の取り付けに関する模式図である。
【図６】本発明を凸版印刷機又はフレキソ印刷機にて使用した例である。
【図７】本発明を凹版印刷機にて使用した例である。
【図８】本発明をオフセット印刷機にて使用した例である。
【図９】本発明をオフセット印刷機のブランケットにて使用した例である。
【図１０】本発明をグラビア印刷機にて使用した例である。
【図１１】本発明をスクリーン印刷機にて使用した例である。
【符号の説明】
【００５５】
１  版面（版胴）
２  圧胴
３  被印刷物
４  ダクトローラ（インキつぼ）
５  インキ付けローラ
６  照明手段
７  撮像手段
８  ワイピングローラ
９  水元ローラ
１０  ブランケット（ブラン胴）
１１  ドクター
１２  スキージ
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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