JPH09309641A - 媒体搬送方法および媒体搬送装置 - Google Patents
媒体搬送方法および媒体搬送装置Info
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- JPH09309641A JPH09309641A JP12532896A JP12532896A JPH09309641A JP H09309641 A JPH09309641 A JP H09309641A JP 12532896 A JP12532896 A JP 12532896A JP 12532896 A JP12532896 A JP 12532896A JP H09309641 A JPH09309641 A JP H09309641A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 抵抗体に配列された帯状電極を3相以上に分
割してそれぞれ印加することにより初期分極を行い、そ
の印加電圧極性を順次切り換えて帯状電極の配列面に沿
って媒体を搬送する媒体搬送方法および媒体搬送装置に
おいて、常に安定した搬送を行えるようにすることを課
題し、特に、安定した長距離搬送や繰り返し搬送を行え
るようにすることを課題とする。 【解決手段】 初期分極のための印加を行う時に、全て
の相に印加を行い、接地電位や0〔V〕の相を用いない
こととするか、あるいは、電圧を印加しても接地させて
も搬送特性に差が出ない相が存在した場合、搬送実行の
際に、媒体3が1ピッチ移動した後、次の1ピッチを移
動させるために電圧極性の切り換えを行うまでの間、そ
の相に対応する帯状電極12を接地や0〔V〕とするこ
とを特徴とする。
割してそれぞれ印加することにより初期分極を行い、そ
の印加電圧極性を順次切り換えて帯状電極の配列面に沿
って媒体を搬送する媒体搬送方法および媒体搬送装置に
おいて、常に安定した搬送を行えるようにすることを課
題し、特に、安定した長距離搬送や繰り返し搬送を行え
るようにすることを課題とする。 【解決手段】 初期分極のための印加を行う時に、全て
の相に印加を行い、接地電位や0〔V〕の相を用いない
こととするか、あるいは、電圧を印加しても接地させて
も搬送特性に差が出ない相が存在した場合、搬送実行の
際に、媒体3が1ピッチ移動した後、次の1ピッチを移
動させるために電圧極性の切り換えを行うまでの間、そ
の相に対応する帯状電極12を接地や0〔V〕とするこ
とを特徴とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、媒体搬送方法およ
び媒体搬送装置に係り、例えば、複写機、プリンタ、フ
ァクシミリ、現金自動入出金装置等、用紙や紙幣等の紙
葉類や、キャッシュカードやプリペイドカード等のカー
ド類といった媒体を搬送または処理する媒体搬送方法お
よび媒体搬送装置に関する。
び媒体搬送装置に係り、例えば、複写機、プリンタ、フ
ァクシミリ、現金自動入出金装置等、用紙や紙幣等の紙
葉類や、キャッシュカードやプリペイドカード等のカー
ド類といった媒体を搬送または処理する媒体搬送方法お
よび媒体搬送装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、複写機、プリンタ、ファクシミ
リ、現金自動入出金装置等では、「特開平5−2706
81」に示されるように回転型電磁モータ駆動のゴムロ
ーラを紙類等の媒体に圧接する搬送機構が使用されてい
た。しかしこのような技術によると、モータ自体の発熱
や大消費電力が問題となり、電磁モータとゴムローラを
使用する構成上、小型化にも限界がある。また、媒体の
搬送に用いる力としてゴムローラと搬送媒体間の摩擦力
を利用しているため、ゴムの磨耗、紙粉の付着等によ
り、安定した搬送力を得るためにはゴムローラ自体やゴ
ムローラと媒体の圧接力を定期的に検査、補修する必要
があった。
リ、現金自動入出金装置等では、「特開平5−2706
81」に示されるように回転型電磁モータ駆動のゴムロ
ーラを紙類等の媒体に圧接する搬送機構が使用されてい
た。しかしこのような技術によると、モータ自体の発熱
や大消費電力が問題となり、電磁モータとゴムローラを
使用する構成上、小型化にも限界がある。また、媒体の
搬送に用いる力としてゴムローラと搬送媒体間の摩擦力
を利用しているため、ゴムの磨耗、紙粉の付着等によ
り、安定した搬送力を得るためにはゴムローラ自体やゴ
ムローラと媒体の圧接力を定期的に検査、補修する必要
があった。
【0003】これらの問題を改善する技術として、「特
開平5−319602」、「特開平6−56290」に
静電気力を利用する搬送技術が示されている。これらの
技術は、帯状電極を有する固定子と、抵抗層を有する移
動子を用いるものである。「特開平5−319602」
の方は、移動子として、搬送する紙を直接使用し、「特
開平6−56290」の方は、高い抵抗値を有する移動
子の上に紙等の搬送物をのせることを特徴としている。
両者ともに、固定子の電極は3系統(3相)に分割され
ており、それが等間隔で順に並んでいる。
開平5−319602」、「特開平6−56290」に
静電気力を利用する搬送技術が示されている。これらの
技術は、帯状電極を有する固定子と、抵抗層を有する移
動子を用いるものである。「特開平5−319602」
の方は、移動子として、搬送する紙を直接使用し、「特
開平6−56290」の方は、高い抵抗値を有する移動
子の上に紙等の搬送物をのせることを特徴としている。
両者ともに、固定子の電極は3系統(3相)に分割され
ており、それが等間隔で順に並んでいる。
【0004】動作原理の詳細は、「特開平2−2859
78」や「特開平5−319602」、「特開平6−5
6290」に開示されているので、ここでは、動作原理
の概要を述べる。搬送直前に帯状電極の各相に特殊な電
圧の組み合わせを印加することにより、移動子の抵抗層
内に存在する正負の電荷を静電分極させる(以後、これ
を初期分極と呼ぶ。)。移動子内で静電分極が十分進ん
だところで、搬送用の電圧パターン(組み合わせ)を切
り換えながら帯状電極の各相に印加すると、電荷の反発
と吸引によって移動子は搬送される。
78」や「特開平5−319602」、「特開平6−5
6290」に開示されているので、ここでは、動作原理
の概要を述べる。搬送直前に帯状電極の各相に特殊な電
圧の組み合わせを印加することにより、移動子の抵抗層
内に存在する正負の電荷を静電分極させる(以後、これ
を初期分極と呼ぶ。)。移動子内で静電分極が十分進ん
だところで、搬送用の電圧パターン(組み合わせ)を切
り換えながら帯状電極の各相に印加すると、電荷の反発
と吸引によって移動子は搬送される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】この搬送技術は静電気
力を利用しているが、重力の影響が無視できない程度の
寸法領域では、磁力等に比べて、この静電気力は非常に
小さいことが知られている。よって、移動子を搬送する
場合、搬送の妨げとなる固定子と移動子間の摩擦を著し
く減少させねば搬送は困難である。
力を利用しているが、重力の影響が無視できない程度の
寸法領域では、磁力等に比べて、この静電気力は非常に
小さいことが知られている。よって、移動子を搬送する
場合、搬送の妨げとなる固定子と移動子間の摩擦を著し
く減少させねば搬送は困難である。
【0006】固定子と移動子との間の摩擦は、両者の表
面状態や移動子の重量等によって変化する。表面状態の
影響は、移動子の重量にも影響を受け、移動子が重い
程、表面状態は重要な要因となる。ただし、先に述べた
搬送中に印加する電圧パターンを工夫することによっ
て、移動子と固定子間に反発力を発生させ、移動子に浮
力を与えることも可能であり、この反発力によって移動
子の重量は大幅に低減される。この作用を利用すると、
固定子と移動子の表面状態に特別な注意を払うことな
く、安定した搬送動作が可能であると考えられる。
面状態や移動子の重量等によって変化する。表面状態の
影響は、移動子の重量にも影響を受け、移動子が重い
程、表面状態は重要な要因となる。ただし、先に述べた
搬送中に印加する電圧パターンを工夫することによっ
て、移動子と固定子間に反発力を発生させ、移動子に浮
力を与えることも可能であり、この反発力によって移動
子の重量は大幅に低減される。この作用を利用すると、
固定子と移動子の表面状態に特別な注意を払うことな
く、安定した搬送動作が可能であると考えられる。
【0007】しかしながら、前記のような搬送において
も、搬送中に移動子が突然停止したり、スキューの発生
等、搬送動作が不安定になることがあった。この原因と
しては、固定子と移動子との間の摩擦力増加によって搬
送力が摩擦力に打ち勝てなくなり停止したり、摩擦力の
不均一によって移動子がスキューし、そのスキュー量が
拡大して停止する等が考えられる。
も、搬送中に移動子が突然停止したり、スキューの発生
等、搬送動作が不安定になることがあった。この原因と
しては、固定子と移動子との間の摩擦力増加によって搬
送力が摩擦力に打ち勝てなくなり停止したり、摩擦力の
不均一によって移動子がスキューし、そのスキュー量が
拡大して停止する等が考えられる。
【0008】これらの問題は、摩擦力が無視できる程度
の搬送力を実現することにより改善可能である。搬送力
を向上させる最も簡単な方法は、印加電圧を高くするこ
とだが、帯状電極間の絶縁破壊電界強度を越えると放電
が発生し、搬送力が著しく低下する。よって、印加電圧
には上限があり、さらに、高電圧化は装置としての危険
性やコストも上昇するために好ましくない。同様に、固
定子表面の改質も最適化手法が確立されておらず試行錯
誤を要し、開発コストが上昇するため、好ましくない。
の搬送力を実現することにより改善可能である。搬送力
を向上させる最も簡単な方法は、印加電圧を高くするこ
とだが、帯状電極間の絶縁破壊電界強度を越えると放電
が発生し、搬送力が著しく低下する。よって、印加電圧
には上限があり、さらに、高電圧化は装置としての危険
性やコストも上昇するために好ましくない。同様に、固
定子表面の改質も最適化手法が確立されておらず試行錯
誤を要し、開発コストが上昇するため、好ましくない。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、抵抗体に配列
された帯状電極を3相以上に分割してそれぞれ印加する
ことにより初期分極を行い、その印加電圧極性を順次切
り換えて帯状電極の配列面に沿って媒体を搬送する媒体
搬送方法および媒体搬送装置において、初期分極のため
の印加を行う時に、全ての相に印加を行い、接地電位や
0〔V〕の相を用いないこととするか、あるいは、電圧
を印加しても接地させても搬送特性に差が出ない相が存
在した場合、搬送実行の際に、媒体が1ピッチ移動した
後、次の1ピッチを移動させるために電圧極性の切り換
えを行うまでの間、その相に対応する帯状電極を接地や
0〔V〕とすることを特徴とする。
された帯状電極を3相以上に分割してそれぞれ印加する
ことにより初期分極を行い、その印加電圧極性を順次切
り換えて帯状電極の配列面に沿って媒体を搬送する媒体
搬送方法および媒体搬送装置において、初期分極のため
の印加を行う時に、全ての相に印加を行い、接地電位や
0〔V〕の相を用いないこととするか、あるいは、電圧
を印加しても接地させても搬送特性に差が出ない相が存
在した場合、搬送実行の際に、媒体が1ピッチ移動した
後、次の1ピッチを移動させるために電圧極性の切り換
えを行うまでの間、その相に対応する帯状電極を接地や
0〔V〕とすることを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】以下に図を用いて本発明の実施の
形態について説明する。 〔第1の実施の形態〕図1は実施の形態を示す説明図で
あり、図2は第1の実施の形態の帯状電極の接続例を示
す説明図である。図に示す装置は固定子1からなり、基
本的には特別な移動子は必要とせず、搬送媒体3に直接
搬送力を作用させて搬送する。
形態について説明する。 〔第1の実施の形態〕図1は実施の形態を示す説明図で
あり、図2は第1の実施の形態の帯状電極の接続例を示
す説明図である。図に示す装置は固定子1からなり、基
本的には特別な移動子は必要とせず、搬送媒体3に直接
搬送力を作用させて搬送する。
【0011】固定子1は、基材11に複数の帯状電極1
2を部分的に異なるピッチで配置したものである。(基
材11上で、搬送媒体3と接触する面を搬送面、その対
面を非搬送面と呼ぶ。) 基材11は高抵抗体であり、基板状、フイルム状等、形
状や厚さ等は自由に設計できる。本実施の形態では、樹
脂材料を使用した。
2を部分的に異なるピッチで配置したものである。(基
材11上で、搬送媒体3と接触する面を搬送面、その対
面を非搬送面と呼ぶ。) 基材11は高抵抗体であり、基板状、フイルム状等、形
状や厚さ等は自由に設計できる。本実施の形態では、樹
脂材料を使用した。
【0012】帯状電極12は、銅や金等の導電性材料な
らばいずれも使用でき、基材11上に印刷やエッチンク
等、公知の技術によって形成することができる。帯状電
極12を形成した後、必要に応じてその上にコーティン
グを施したコート層13を設けてもよい。本実施の形態
では、絶縁耐圧性向上と搬送面の平滑化、低摩擦化等を
目的に、絶縁コーティングを行った。
らばいずれも使用でき、基材11上に印刷やエッチンク
等、公知の技術によって形成することができる。帯状電
極12を形成した後、必要に応じてその上にコーティン
グを施したコート層13を設けてもよい。本実施の形態
では、絶縁耐圧性向上と搬送面の平滑化、低摩擦化等を
目的に、絶縁コーティングを行った。
【0013】電極の幅や電極ピッチは自由に設定でき
る。また、帯状電極12は3相に分離接続されており、
それぞれA相、B相、C相と呼び、A相に接続された電
極は12A、B相に接続された電極は12B、C相に接
続された電極は12Cとして表示する。電源5は帯状電
極に印加する電圧の電圧源であり、正電圧と負電圧を駆
動回路6に供給する。
る。また、帯状電極12は3相に分離接続されており、
それぞれA相、B相、C相と呼び、A相に接続された電
極は12A、B相に接続された電極は12B、C相に接
続された電極は12Cとして表示する。電源5は帯状電
極に印加する電圧の電圧源であり、正電圧と負電圧を駆
動回路6に供給する。
【0014】駆動回路6は、A相、B相、C相の各相
に、それぞれ正電圧、負電圧、0〔V〕(接地電位)を
自由に切り換えて印加できるようになっており、制御回
路7aからの制御信号によって、各相に印加する電圧極
性を変化させる。また、制御回路7aからの信号によっ
て印加する電圧値を変更することもできる。ここでは、
各相に印加する電圧極性を、〔A相極性、B相極性、C
相極性〕として表すことにする。例えば、A相に正極
性、B相に負極性、C相に負極性の電圧を印加する場合
は、“〔P,N,N〕”という表示になる。なお正極性
はP、負極性はN、接地電位はGと表す。
に、それぞれ正電圧、負電圧、0〔V〕(接地電位)を
自由に切り換えて印加できるようになっており、制御回
路7aからの制御信号によって、各相に印加する電圧極
性を変化させる。また、制御回路7aからの信号によっ
て印加する電圧値を変更することもできる。ここでは、
各相に印加する電圧極性を、〔A相極性、B相極性、C
相極性〕として表すことにする。例えば、A相に正極
性、B相に負極性、C相に負極性の電圧を印加する場合
は、“〔P,N,N〕”という表示になる。なお正極性
はP、負極性はN、接地電位はGと表す。
【0015】図3〜図6は媒体搬送の動作原理の説明図
(1)〜(4)であり、これらの図を用いて媒体搬送の
動作原理について説明する。なお、ここでは特別な移動
子を使用せず、搬送媒体を直接固定子上に乗せて、搬送
媒体に直接搬送力を作用させて搬送する方式を例にとっ
て説明する。この搬送方法では、搬送する媒体内の電荷
を予め決まったパターンに分極させ、その分極電荷の極
性と、帯状電極に印加する電圧の極性との反発、吸引作
用を利用する。ここでは、搬送する媒体内の電荷を予め
分極させる行程を初期分極行程と呼ぶことにする。
(1)〜(4)であり、これらの図を用いて媒体搬送の
動作原理について説明する。なお、ここでは特別な移動
子を使用せず、搬送媒体を直接固定子上に乗せて、搬送
媒体に直接搬送力を作用させて搬送する方式を例にとっ
て説明する。この搬送方法では、搬送する媒体内の電荷
を予め決まったパターンに分極させ、その分極電荷の極
性と、帯状電極に印加する電圧の極性との反発、吸引作
用を利用する。ここでは、搬送する媒体内の電荷を予め
分極させる行程を初期分極行程と呼ぶことにする。
【0016】初期分極行程では、固定子1に印加する電
圧極性によって、媒体内にさまざまな分極パターンを形
成することができる。この分極パターンに合わせて、搬
送中に帯状電極に印加する電圧の切り換えパターンも変
える必要がある。例えば、帯状電極12の各相に〔G,
P,N〕を印加すると、電極内に充電された電荷の鏡像
力によって、図3のように、電極12と相対する媒体3
部分に電極極性と逆極性の電荷が蓄積される。
圧極性によって、媒体内にさまざまな分極パターンを形
成することができる。この分極パターンに合わせて、搬
送中に帯状電極に印加する電圧の切り換えパターンも変
える必要がある。例えば、帯状電極12の各相に〔G,
P,N〕を印加すると、電極内に充電された電荷の鏡像
力によって、図3のように、電極12と相対する媒体3
部分に電極極性と逆極性の電荷が蓄積される。
【0017】ここで、図4のように帯状電極12に印加
する電圧を〔N,N,P〕に切り換えると、電極12と
媒体内分極電荷との間で、同極電荷には反発力が発生
し、異極電荷には吸引力が発生するため、電極電荷と媒
体内分極電荷との反発、吸引作用によって、図の右手方
向に媒体3が移動を始める(図5)。媒体3が電極1ピ
ッチ分移動すると、搬送方向の力が弱まって下方向への
吸引力が大きくなり、同時に媒体と固定子との摩擦力が
著しく上昇するため、媒体は停止する(図6)。
する電圧を〔N,N,P〕に切り換えると、電極12と
媒体内分極電荷との間で、同極電荷には反発力が発生
し、異極電荷には吸引力が発生するため、電極電荷と媒
体内分極電荷との反発、吸引作用によって、図の右手方
向に媒体3が移動を始める(図5)。媒体3が電極1ピ
ッチ分移動すると、搬送方向の力が弱まって下方向への
吸引力が大きくなり、同時に媒体と固定子との摩擦力が
著しく上昇するため、媒体は停止する(図6)。
【0018】媒体3が電極1ピッチ分移動した後、印加
電圧のパターンを〔P,N,N〕とすると、媒体3は図
の右手方向に1ピッチ移動し、次に〔N,P,N〕と印
加すると、さらに1ピッチ移動する。以下、これまでの
〔N,N,P〕,〔P,N,N〕,〔N,P,N〕を順
次繰り返して印加することにより、媒体を右手方向に1
ピッチずつ移動させることができる。
電圧のパターンを〔P,N,N〕とすると、媒体3は図
の右手方向に1ピッチ移動し、次に〔N,P,N〕と印
加すると、さらに1ピッチ移動する。以下、これまでの
〔N,N,P〕,〔P,N,N〕,〔N,P,N〕を順
次繰り返して印加することにより、媒体を右手方向に1
ピッチずつ移動させることができる。
【0019】この印加電圧パターンの切り換え周波数を
駆動周波数と呼ぶことにすると、この駆動周波数を変化
させることによって媒体3の移動速度を制御することが
でき、駆動周波数を上げると媒体3の移動速度が向上す
る。本実施の形態では、初期分極の際に、全ての相の帯
状電極12に印加を行って0〔V〕の相を用いないこと
とし、媒体3が0〔V〕の部分を持たないようにするこ
とを特徴としている。
駆動周波数と呼ぶことにすると、この駆動周波数を変化
させることによって媒体3の移動速度を制御することが
でき、駆動周波数を上げると媒体3の移動速度が向上す
る。本実施の形態では、初期分極の際に、全ての相の帯
状電極12に印加を行って0〔V〕の相を用いないこと
とし、媒体3が0〔V〕の部分を持たないようにするこ
とを特徴としている。
【0020】図7〜図10は第1の実施の形態の動作説
明図(1)〜(4)であり、これらの図を用いて本実施
の形態の動作について説明する。例えば、帯状電極12
の各相に〔P,P,N〕を印加すると、電極内に充電さ
れた電荷の鏡像力によって、図7のように、電極12と
相対する媒体3部分に電極極性と逆極性の電荷が蓄積さ
れる。
明図(1)〜(4)であり、これらの図を用いて本実施
の形態の動作について説明する。例えば、帯状電極12
の各相に〔P,P,N〕を印加すると、電極内に充電さ
れた電荷の鏡像力によって、図7のように、電極12と
相対する媒体3部分に電極極性と逆極性の電荷が蓄積さ
れる。
【0021】ここで、図8のように帯状電極12に印加
する電圧を〔N,G,P〕に切り換えると、電極12と
媒体内分極電荷との間で、同極電荷には反発力が発生
し、異極電荷には吸引力が発生するため、電極電荷と媒
体内分極電荷との反発、吸引作用によって、図の右手方
向に媒体3が移動を始める(図9)。媒体3が電極1ピ
ッチ分移動すると、搬送方向の力が弱まって下方向への
吸引力が大きくなり、同時に媒体と固定子との摩擦力が
著しく上昇するため、媒体は停止する(図10)。
する電圧を〔N,G,P〕に切り換えると、電極12と
媒体内分極電荷との間で、同極電荷には反発力が発生
し、異極電荷には吸引力が発生するため、電極電荷と媒
体内分極電荷との反発、吸引作用によって、図の右手方
向に媒体3が移動を始める(図9)。媒体3が電極1ピ
ッチ分移動すると、搬送方向の力が弱まって下方向への
吸引力が大きくなり、同時に媒体と固定子との摩擦力が
著しく上昇するため、媒体は停止する(図10)。
【0022】媒体3が電極1ピッチ分移動した後、印加
電圧のパターンを〔P,N,G〕とすると、媒体3は図
の右手方向に1ピッチ移動し、次に〔G,P,N〕と印
加すると、さらに1ピッチ移動する。以下、これまでの
〔N,G,P〕,〔P,N,G〕,〔G,P,N〕を順
次繰り返して印加することにより、媒体を右手方向に1
ピッチずつ移動させることができる。なお、駆動周波数
をを制御することにより、媒体3の移動速度を制御する
ことができる。
電圧のパターンを〔P,N,G〕とすると、媒体3は図
の右手方向に1ピッチ移動し、次に〔G,P,N〕と印
加すると、さらに1ピッチ移動する。以下、これまでの
〔N,G,P〕,〔P,N,G〕,〔G,P,N〕を順
次繰り返して印加することにより、媒体を右手方向に1
ピッチずつ移動させることができる。なお、駆動周波数
をを制御することにより、媒体3の移動速度を制御する
ことができる。
【0023】図11は簡易力学モデルを示す説明図であ
り、媒体3が動き始める時の簡単な力学モデルを示して
いる。このように、媒体3を搬送するためには、搬送力
Fが摩擦係数μと見かけ上の媒体重量FM による摩擦力
Fu (=μFM )よりも大きくならなければならない。
見かけ上の媒体重量とは、元の媒体重量に、帯状電極か
らの反発、吸引力を演算した後の値である。
り、媒体3が動き始める時の簡単な力学モデルを示して
いる。このように、媒体3を搬送するためには、搬送力
Fが摩擦係数μと見かけ上の媒体重量FM による摩擦力
Fu (=μFM )よりも大きくならなければならない。
見かけ上の媒体重量とは、元の媒体重量に、帯状電極か
らの反発、吸引力を演算した後の値である。
【0024】媒体3が帯状電極12から反発力を受ける
と、媒体3には固定子1から浮上する方向に力がはたら
くが、これは、媒体3の重量が低減されることと同義で
あるため、見かけ上の媒体重量FM は、元の媒体重量M
g(M:元の媒体質量、g:重力加速度)から、反発力
を差し引いた値となる。逆に、搬送媒体3が帯状電極1
2から吸引力を受けた場合、媒体3は固定子1に押しつ
けられる方向の力を受けるが、これは、媒体の重量が増
加したことと同義である。よって見かけ上の媒体重量F
M は、元の媒体重量Mgと吸引力との和となる。
と、媒体3には固定子1から浮上する方向に力がはたら
くが、これは、媒体3の重量が低減されることと同義で
あるため、見かけ上の媒体重量FM は、元の媒体重量M
g(M:元の媒体質量、g:重力加速度)から、反発力
を差し引いた値となる。逆に、搬送媒体3が帯状電極1
2から吸引力を受けた場合、媒体3は固定子1に押しつ
けられる方向の力を受けるが、これは、媒体の重量が増
加したことと同義である。よって見かけ上の媒体重量F
M は、元の媒体重量Mgと吸引力との和となる。
【0025】静電気力を利用した搬送方式では、その搬
送力が弱いため、搬送の効率や安定性のために、上記摩
擦力の影響を極力排除する必要がある。よって、移動開
始時には、媒体3に反発力が作用するように、また、移
動終了時には媒体3に吸引力が作用するように、帯状電
極12に印加する電圧パターンを構成する。しかし、初
期分極パターンによっては、搬送効率や搬送安定性に著
しい経時変化が発生する場合があった。
送力が弱いため、搬送の効率や安定性のために、上記摩
擦力の影響を極力排除する必要がある。よって、移動開
始時には、媒体3に反発力が作用するように、また、移
動終了時には媒体3に吸引力が作用するように、帯状電
極12に印加する電圧パターンを構成する。しかし、初
期分極パターンによっては、搬送効率や搬送安定性に著
しい経時変化が発生する場合があった。
【0026】そこで、媒体の初期分極パターンに注目
し、初期分極パターンと繰り返し搬送安定性を測定し
た。安定性の評価には、指定した移動距離に対する実際
の移動距離を百分率で表す方法を用いた。ここでは、こ
れを移動率と呼ぶ。指定どおりの距離を媒体が移動した
場合は、移動率100〔%〕となり、全く媒体が移動し
なかった場合は、移動率0〔%〕となる。その結果を図
12に示す。
し、初期分極パターンと繰り返し搬送安定性を測定し
た。安定性の評価には、指定した移動距離に対する実際
の移動距離を百分率で表す方法を用いた。ここでは、こ
れを移動率と呼ぶ。指定どおりの距離を媒体が移動した
場合は、移動率100〔%〕となり、全く媒体が移動し
なかった場合は、移動率0〔%〕となる。その結果を図
12に示す。
【0027】〔N,P,G〕や〔N,G,P〕のように
初期分極で媒体中に0〔V〕部分を作る従来の技術によ
る分極パターンは搬送回数を重ねるにつれて搬送特性が
著しく悪化した。逆に〔N,N,P〕や〔P,N,N〕
のように、媒体中に0〔V〕部分を作らない本発明の実
施の形態の分極パターンでは、搬送回数によらず常に安
定した搬送特性を示した。
初期分極で媒体中に0〔V〕部分を作る従来の技術によ
る分極パターンは搬送回数を重ねるにつれて搬送特性が
著しく悪化した。逆に〔N,N,P〕や〔P,N,N〕
のように、媒体中に0〔V〕部分を作らない本発明の実
施の形態の分極パターンでは、搬送回数によらず常に安
定した搬送特性を示した。
【0028】初期分極による媒体中の0〔V〕部分に着
目すると、この0〔V〕部分は、搬送中、常に各電極に
印加される電圧による電界の影響を受けているため、長
距離搬送や繰り返し搬送によって徐々に0〔V〕部分に
電荷が蓄積すると考えられる。そのため、最終的にはこ
の部分で常に固定子1への吸着動作が発生し、摩擦力の
増加による搬送特性の悪化をまねく。よって、媒体中に
0〔V〕部分を作るような初期分極パターンを使用しな
いことにより、経時変化のない搬送特性を得ることがで
きる。
目すると、この0〔V〕部分は、搬送中、常に各電極に
印加される電圧による電界の影響を受けているため、長
距離搬送や繰り返し搬送によって徐々に0〔V〕部分に
電荷が蓄積すると考えられる。そのため、最終的にはこ
の部分で常に固定子1への吸着動作が発生し、摩擦力の
増加による搬送特性の悪化をまねく。よって、媒体中に
0〔V〕部分を作るような初期分極パターンを使用しな
いことにより、経時変化のない搬送特性を得ることがで
きる。
【0029】上述のように、本実施の形態によると、搬
送媒体に初期分極を行う際に、媒体中に0〔V〕部分を
作らないような初期分極パターンを使用することによっ
て、印加電圧の上昇や媒体と固定子表面の摩擦係数を変
化させることなしに、安定して長距離搬送や繰り返し搬
送を行うことができる。 〔第2の実施の形態〕図1は実施の形態を示す説明図で
あり、図9は第2の実施の形態の帯状電極の接続例を示
す説明図である。図に示す装置は固定子1からなり、基
本的には特別な移動子は必要とせず、搬送媒体3に直接
搬送力を作用させて搬送する。
送媒体に初期分極を行う際に、媒体中に0〔V〕部分を
作らないような初期分極パターンを使用することによっ
て、印加電圧の上昇や媒体と固定子表面の摩擦係数を変
化させることなしに、安定して長距離搬送や繰り返し搬
送を行うことができる。 〔第2の実施の形態〕図1は実施の形態を示す説明図で
あり、図9は第2の実施の形態の帯状電極の接続例を示
す説明図である。図に示す装置は固定子1からなり、基
本的には特別な移動子は必要とせず、搬送媒体3に直接
搬送力を作用させて搬送する。
【0030】固定子1は、基材11に複数の帯状電極1
2を部分的に異なるピッチで配置したものである。(基
材11上で、搬送媒体3と接触する面を搬送面、その対
面を非搬送面と呼ぶ。) 基材11は高抵抗体であり、基板状、フイルム状等、形
状や厚さ等は自由に設計できる。本実施の形態では、樹
脂材料を使用した。
2を部分的に異なるピッチで配置したものである。(基
材11上で、搬送媒体3と接触する面を搬送面、その対
面を非搬送面と呼ぶ。) 基材11は高抵抗体であり、基板状、フイルム状等、形
状や厚さ等は自由に設計できる。本実施の形態では、樹
脂材料を使用した。
【0031】帯状電極12は、銅や金等の導電性材料な
らばいずれも使用でき、基材11上に印刷やエッチンク
等、公知の技術によって形成することができる。帯状電
極12を形成した後、必要に応じてその上にコーティン
グを施したコート層13を設けてもよい。本実施の形態
では、絶縁耐圧向上と搬送面の平滑化、低摩擦化等を目
的に、絶縁コーティングを行った。
らばいずれも使用でき、基材11上に印刷やエッチンク
等、公知の技術によって形成することができる。帯状電
極12を形成した後、必要に応じてその上にコーティン
グを施したコート層13を設けてもよい。本実施の形態
では、絶縁耐圧向上と搬送面の平滑化、低摩擦化等を目
的に、絶縁コーティングを行った。
【0032】電極の幅や電極ピッチは自由に設定でき
る。また、帯状電極12は3相に分離接続されており、
それぞれA相、B相、C相と呼び、A相に接続された電
極は12A、B相に接続された電極は12B、C相に接
続された電極は12Cとして表示する。電源5は帯状電
極に印加する電圧の電圧源であり、正電圧と負電圧を駆
動回路6に供給する。
る。また、帯状電極12は3相に分離接続されており、
それぞれA相、B相、C相と呼び、A相に接続された電
極は12A、B相に接続された電極は12B、C相に接
続された電極は12Cとして表示する。電源5は帯状電
極に印加する電圧の電圧源であり、正電圧と負電圧を駆
動回路6に供給する。
【0033】駆動回路6は、A相、B相、C相の各相
に、それぞれ正電圧、負電圧、0〔V〕(接地電位)を
自由に切り換えて印加できるようになっており、制御回
路7bからの制御信号によって、各相に印加する電圧極
性を変化させる。また、制御回路7bからの信号によっ
て印加する電圧値を変更することもできる。ここでは、
各相に印加する電圧極性を、〔A相極性、B相極性、C
相極性〕として表すことにする。例えば、A相に正極
性、B相に負極性、C相に負極性の電圧を印加する場合
は、“〔P,N,N〕”という表示になる。なお正極性
はP、負極性はN、接地電位はGと表す。
に、それぞれ正電圧、負電圧、0〔V〕(接地電位)を
自由に切り換えて印加できるようになっており、制御回
路7bからの制御信号によって、各相に印加する電圧極
性を変化させる。また、制御回路7bからの信号によっ
て印加する電圧値を変更することもできる。ここでは、
各相に印加する電圧極性を、〔A相極性、B相極性、C
相極性〕として表すことにする。例えば、A相に正極
性、B相に負極性、C相に負極性の電圧を印加する場合
は、“〔P,N,N〕”という表示になる。なお正極性
はP、負極性はN、接地電位はGと表す。
【0034】図3〜図6に媒体搬送の動作原理を示した
が、これらの図からわかるように、搬送用の印加電圧パ
ターンは、媒体が移動を始めてから1ピッチ移動するま
で維持する必要がある。しかし、図4から図6までの間
〔N,N,P〕を維持すればよく、次の1ピッチ移動さ
せるための電圧パターン〔P,N,N〕の印加までの間
は、〔N,N,P〕の代わりに〔N,G,P〕を印加し
ていても差し支えない。
が、これらの図からわかるように、搬送用の印加電圧パ
ターンは、媒体が移動を始めてから1ピッチ移動するま
で維持する必要がある。しかし、図4から図6までの間
〔N,N,P〕を維持すればよく、次の1ピッチ移動さ
せるための電圧パターン〔P,N,N〕の印加までの間
は、〔N,N,P〕の代わりに〔N,G,P〕を印加し
ていても差し支えない。
【0035】これにより、0〔V〕部分は、移動開始時
には負電荷の影響を受けるが、1ピッチ移動後は常に0
〔V〕電位の電極上に位置するため、正電荷の蓄積はな
い。これによって、搬送特性悪化の原因となっていた吸
着による摩擦力増加がなくなり、繰り返し搬送安定性が
向上することになる。図14〜図17は第2の実施の形
態の動作原理の説明図(1)〜(4)であり、これらの
図を用いて本実施の形態の動作についてさらに詳述す
る。
には負電荷の影響を受けるが、1ピッチ移動後は常に0
〔V〕電位の電極上に位置するため、正電荷の蓄積はな
い。これによって、搬送特性悪化の原因となっていた吸
着による摩擦力増加がなくなり、繰り返し搬送安定性が
向上することになる。図14〜図17は第2の実施の形
態の動作原理の説明図(1)〜(4)であり、これらの
図を用いて本実施の形態の動作についてさらに詳述す
る。
【0036】例えば、まず初期分極のために帯状電極1
2の各相に〔G,P,N〕を印加すると、電極内に充電
された電荷の鏡像力によって、図14のように、電極1
2と相対する媒体3部分に電極極性と逆極性の電荷が蓄
積される。ここで、図15のように帯状電極12に印加
する電圧を〔N,N,P〕に切り換えると、電極12と
媒体内分極電荷との間で、同極電荷には反発力が発生
し、異極電荷には吸引力が発生するため、電極電荷と媒
体内分極電荷との反発、吸引作用によって、図の右手方
向に媒体3が移動を始める(図16)。
2の各相に〔G,P,N〕を印加すると、電極内に充電
された電荷の鏡像力によって、図14のように、電極1
2と相対する媒体3部分に電極極性と逆極性の電荷が蓄
積される。ここで、図15のように帯状電極12に印加
する電圧を〔N,N,P〕に切り換えると、電極12と
媒体内分極電荷との間で、同極電荷には反発力が発生
し、異極電荷には吸引力が発生するため、電極電荷と媒
体内分極電荷との反発、吸引作用によって、図の右手方
向に媒体3が移動を始める(図16)。
【0037】媒体3が電極1ピッチ分移動すると、搬送
方向の力が弱まって下方向への吸引力が大きくなり、同
時に媒体3と固定子1との摩擦力が著しく上昇するた
め、媒体3は停止する(図17)。これで、媒体3は1
ピッチ分移動したことになる。ここで、本実施の形態で
は、電極パターンを〔N,G,P〕として、媒体中の0
〔V〕部分に対応する帯状電極12を0〔V〕とする。
このことにより、媒体中の0〔V〕部分への帯電を防ぐ
ことができる。
方向の力が弱まって下方向への吸引力が大きくなり、同
時に媒体3と固定子1との摩擦力が著しく上昇するた
め、媒体3は停止する(図17)。これで、媒体3は1
ピッチ分移動したことになる。ここで、本実施の形態で
は、電極パターンを〔N,G,P〕として、媒体中の0
〔V〕部分に対応する帯状電極12を0〔V〕とする。
このことにより、媒体中の0〔V〕部分への帯電を防ぐ
ことができる。
【0038】引き続き、印加電圧のパターンを〔P,
N,N〕とすると、媒体3は図の右手方向に1ピッチ移
動し、移動後は〔P,N,G〕とする。次に、〔N,
P,N〕と印加すると、さらに1ピッチ移動し、移動後
は〔G,P,N〕とする。以下、上記のパターンの組み
合わせを順次繰り返して印加することにより、媒体内の
0〔V〕部分に帯電させることなく、その媒体3を右手
方向に1ピッチずつ移動させることができる。
N,N〕とすると、媒体3は図の右手方向に1ピッチ移
動し、移動後は〔P,N,G〕とする。次に、〔N,
P,N〕と印加すると、さらに1ピッチ移動し、移動後
は〔G,P,N〕とする。以下、上記のパターンの組み
合わせを順次繰り返して印加することにより、媒体内の
0〔V〕部分に帯電させることなく、その媒体3を右手
方向に1ピッチずつ移動させることができる。
【0039】この印加電圧パターンの切り換え周波数で
ある駆動周波数を変化させることにより、媒体3の移動
速度を制御することができる。静電気力を利用した搬送
方式では、その搬送力が弱いため、搬送の効率や安定性
のために、摩擦力の影響を極力排除する必要がある。よ
って、移動開始時には、媒体3に反発力が作用するよう
に、また、移動終了時には媒体3に吸引力が作用するよ
うに、帯状電極12に印加する電圧パターンを構成す
る。
ある駆動周波数を変化させることにより、媒体3の移動
速度を制御することができる。静電気力を利用した搬送
方式では、その搬送力が弱いため、搬送の効率や安定性
のために、摩擦力の影響を極力排除する必要がある。よ
って、移動開始時には、媒体3に反発力が作用するよう
に、また、移動終了時には媒体3に吸引力が作用するよ
うに、帯状電極12に印加する電圧パターンを構成す
る。
【0040】従来の技術によると、図12に示すよう
に、搬送効率や搬送安定性に著しい経時変化が発生する
場合があったが、本実施の形態では、0〔V〕部分への
電荷蓄積を防ぐことによって、搬送特性の悪化を防止し
ているため、安定した搬送特性を実現することができ
る。上述のように、本実施の形態によると、搬送媒体に
初期分極を行った際にできた媒体中の0〔V〕電位部分
について、媒体が1ピッチ移動してから次の1ピッチ移
動用の電圧パターンが印加されるまでの間、媒体中の0
〔V〕部分の下に位置する相を接地、または、0〔V〕
電位にすることにより、印加電圧の上昇や、媒体と固定
子表面の摩擦係数を変化させることなしに、安定して繰
り返し搬送を行うことができる。
に、搬送効率や搬送安定性に著しい経時変化が発生する
場合があったが、本実施の形態では、0〔V〕部分への
電荷蓄積を防ぐことによって、搬送特性の悪化を防止し
ているため、安定した搬送特性を実現することができ
る。上述のように、本実施の形態によると、搬送媒体に
初期分極を行った際にできた媒体中の0〔V〕電位部分
について、媒体が1ピッチ移動してから次の1ピッチ移
動用の電圧パターンが印加されるまでの間、媒体中の0
〔V〕部分の下に位置する相を接地、または、0〔V〕
電位にすることにより、印加電圧の上昇や、媒体と固定
子表面の摩擦係数を変化させることなしに、安定して繰
り返し搬送を行うことができる。
【0041】なお、上記の両実施の形態とも、直線路の
搬送装置として説明したが、固定子1はフイルム状の薄
板状でも製作可能なので、円筒形などの形状に構成する
ことも可能である。同様に、直線の搬送路だけでなく曲
線的な搬送路の構成も可能である。また、搬送媒体に直
接搬送力を発生させて搬送する様子を例として挙げて説
明したが、これに限らず、抵抗率や表面性等を制御した
特別な移動子を用意してその上に媒体を乗せ、搬送力は
移動子に発生させることなど、搬送媒体に直接搬送力を
作用させないこととしても同様に本発明を適用すること
が可能である。
搬送装置として説明したが、固定子1はフイルム状の薄
板状でも製作可能なので、円筒形などの形状に構成する
ことも可能である。同様に、直線の搬送路だけでなく曲
線的な搬送路の構成も可能である。また、搬送媒体に直
接搬送力を発生させて搬送する様子を例として挙げて説
明したが、これに限らず、抵抗率や表面性等を制御した
特別な移動子を用意してその上に媒体を乗せ、搬送力は
移動子に発生させることなど、搬送媒体に直接搬送力を
作用させないこととしても同様に本発明を適用すること
が可能である。
【0042】さらに、帯状電極を3相に分割接続した場
合を例にとって説明したが、4相や5相等、帯状電極を
3相以上に分割接続した場合にも、同様に本発明を適用
することが可能である。
合を例にとって説明したが、4相や5相等、帯状電極を
3相以上に分割接続した場合にも、同様に本発明を適用
することが可能である。
【0043】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、搬送する媒
体に初期分極を行う際に、その媒体中に0〔V〕部分あ
るいは接地部分を作らないような初期分極パターンを使
用することによって、印加電圧の上昇や媒体と固定子表
面の摩擦係数を変化させることなしに、安定した長距離
搬送や繰り返し搬送を実行可能となる効果を有する。
体に初期分極を行う際に、その媒体中に0〔V〕部分あ
るいは接地部分を作らないような初期分極パターンを使
用することによって、印加電圧の上昇や媒体と固定子表
面の摩擦係数を変化させることなしに、安定した長距離
搬送や繰り返し搬送を実行可能となる効果を有する。
【0044】また、媒体に初期分極を行った際にできた
その媒体中の0〔V〕電位部分について、媒体が1ピッ
チ移動してから次の1ピッチ移動用の電圧パターンが印
加されるまでの間、媒体中の0〔V〕部分の下に位置す
る相を接地、または、0〔V〕電位にすることにより、
印加電圧の上昇や、媒体と固定子表面の摩擦係数を変化
させることなしに、安定した長距離搬送や繰り返し搬送
を実行可能となる効果を有する。
その媒体中の0〔V〕電位部分について、媒体が1ピッ
チ移動してから次の1ピッチ移動用の電圧パターンが印
加されるまでの間、媒体中の0〔V〕部分の下に位置す
る相を接地、または、0〔V〕電位にすることにより、
印加電圧の上昇や、媒体と固定子表面の摩擦係数を変化
させることなしに、安定した長距離搬送や繰り返し搬送
を実行可能となる効果を有する。
【図1】実施の形態を示す説明図
【図2】第1の実施の形態の帯状電極の接続例を示す説
明図
明図
【図3】媒体搬送の動作原理の説明図(1)
【図4】媒体搬送の動作原理の説明図(2)
【図5】媒体搬送の動作原理の説明図(3)
【図6】媒体搬送の動作原理の説明図(4)
【図7】第1の実施の形態の動作説明図(1)
【図8】第1の実施の形態の動作説明図(2)
【図9】第1の実施の形態の動作説明図(3)
【図10】第1の実施の形態の動作説明図(4)
【図11】簡易力学モデルを示す説明図
【図12】繰り返し搬送特性を示す説明図
【図13】第2の実施の形態の帯状電極の接続例を示す
説明図
説明図
【図14】第2の実施の形態の動作説明図(1)
【図15】第2の実施の形態の動作説明図(2)
【図16】第2の実施の形態の動作説明図(3)
【図17】第2の実施の形態の動作説明図(4)
1 固定子 3 媒体 6 駆動回路 7a,b 制御回路 11 基材 12 帯状電極
Claims (7)
- 【請求項1】 抵抗体に配列された帯状電極を3相以上
に分割してそれぞれ印加することにより初期分極を行
い、その印加する電圧極性を順次切り換えて前記帯状電
極の配列面に沿って隣接する帯状電極間の1ピッチ毎に
媒体を搬送する媒体搬送方法において、 初期分極のための印加を行う時に、全ての相に対して接
地や0〔V〕でない印加を行うことを特徴とする媒体搬
送方法。 - 【請求項2】 抵抗体に配列された帯状電極を3相以上
に分割してそれぞれ印加することにより初期分極を行
い、その印加する電圧極性を順次切り換えて前記帯状電
極の配列面に沿って隣接する帯状電極間の1ピッチ毎に
媒体を搬送する媒体搬送方法において、 搬送実行の際に、媒体が1ピッチ移動した後、次の1ピ
ッチを移動させるために電圧極性の切り換えを行うまで
の間、電圧を印加しても接地させても搬送特性に差が出
ない相に対応する帯状電極を、接地や0〔V〕とするこ
とを特徴とする媒体搬送方法。 - 【請求項3】 抵抗体に配列された帯状電極を3相以上
に分割してそれぞれ印加することにより初期分極を行
い、その印加する電圧極性を順次切り換えて前記帯状電
極の配列面に沿って隣接する帯状電極間の1ピッチ毎に
媒体を搬送する媒体搬送方法において、 初期分極のための印加を行う際に、帯状電極を接地や0
〔V〕とした相を設定し、 搬送実行の際に、媒体が1ピッチ移動した後、次の1ピ
ッチを移動させるために電圧極性の切り換えを行うまで
の間、その相に対応する帯状電極を接地や0〔V〕とす
ることを特徴とする媒体搬送方法。 - 【請求項4】 抵抗体に複数の帯状電極を配列し、該帯
状電極を3相以上に分割接続してなる固定子と、前記各
相の帯状電極への電圧極性を切り換えて印加可能な駆動
回路とを有し、電圧印加によって発生する静電気力によ
り、前記固定子に沿って隣接する帯状電極間の1ピッチ
毎に媒体を搬送する媒体搬送装置において、 予め行う初期分極のための印加の際に、全ての相に対し
て接地や0〔V〕でない印加を行うように駆動回路を制
御する制御回路を設けたことを特徴とする媒体搬送装
置。 - 【請求項5】 抵抗体に複数の帯状電極を配列し、該帯
状電極を3相以上に分割接続してなる固定子と、前記各
相の帯状電極への電圧極性を切り換えて印加可能な駆動
回路とを有し、電圧印加によって発生する静電気力によ
り、前記固定子に沿って隣接する帯状電極間の1ピッチ
毎に媒体を搬送する媒体搬送装置において、 予め行う初期分極のための印加の際に、帯状電極を接地
や0〔V〕とした相を設定し、搬送実行の際に媒体が1
ピッチ移動した後、次の1ピッチを移動させるために電
圧極性の切り換えを行うまでの間、その相に対応する帯
状電極を接地や0〔V〕とするよう駆動回路を制御する
制御回路を設けたことを特徴とする媒体搬送装置。 - 【請求項6】 請求項4および請求項5において、固定
子の搬送面の上に媒体を直接載置し、その固定子と媒体
との間に発生する静電気力によって媒体を搬送すること
を特徴とする媒体搬送装置。 - 【請求項7】 請求項4および請求項5において、固定
子の搬送面の上に移動子を載置し、該移動子の上に媒体
を載置し、その固定子と移動子との間に発生する静電気
力によって媒体を搬送することを特徴とする媒体搬送装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12532896A JPH09309641A (ja) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | 媒体搬送方法および媒体搬送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12532896A JPH09309641A (ja) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | 媒体搬送方法および媒体搬送装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09309641A true JPH09309641A (ja) | 1997-12-02 |
Family
ID=14907400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12532896A Pending JPH09309641A (ja) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | 媒体搬送方法および媒体搬送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09309641A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007104774A (ja) * | 2005-10-03 | 2007-04-19 | Casio Comput Co Ltd | 静電アクチュエータの駆動方法 |
-
1996
- 1996-05-21 JP JP12532896A patent/JPH09309641A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007104774A (ja) * | 2005-10-03 | 2007-04-19 | Casio Comput Co Ltd | 静電アクチュエータの駆動方法 |
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