JP2000322731A - 情報記録媒体用ガラス基板 - Google Patents
情報記録媒体用ガラス基板Info
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- JP2000322731A JP2000322731A JP11126806A JP12680699A JP2000322731A JP 2000322731 A JP2000322731 A JP 2000322731A JP 11126806 A JP11126806 A JP 11126806A JP 12680699 A JP12680699 A JP 12680699A JP 2000322731 A JP2000322731 A JP 2000322731A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ハードディスク用のガラス基板として、ディス
ク高速回転時におけるブレを抑制し、ヘッドのディスク
への衝突を回避し、安定したリードライトを可能にする
ため高いヤング率を持つガラス基板を開発する。 【解決手段】本発明の情報記録媒体用ガラス基板は、非
晶質性で、ヤング率が８５００ｋｇ／ｍｍ２以上である
ことを特徴とするものである。そして、その成分はＳｉ
Ｏ２−Ａｌ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３系非晶質体の成分からなる
ことを特徴とし、特には非晶質体の成分がＳｉＯ２：５
０〜７５重量％、Ａｌ ２Ｏ３：５〜３５重量％、Ｂ２Ｏ
３：１〜２０重量％、アルカリ成分（Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、
Ｌｉ２Ｏのうち少なくとも１種類以上含む）：５〜１５
重量％から成り、ＲＯ成分として特にＭｇＯを1〜２０
重量％含むことを特徴とする。また、その他の付加成分
としてＴｉ、Ｚｒ、Ｙ、Ｌａ、Ｖ、Ｃｅ、Ｗ、Ｓｃ、Ｎ
ｄ、Ｅｕ、Ｅｒ、Ｓｍ、Ｐｒ、Ｆｅ、Ａｓ、Ｓｂの酸化
物を少なくとも１種類以上０．０５〜１０．０重量％含
むことも可能である。
ク高速回転時におけるブレを抑制し、ヘッドのディスク
への衝突を回避し、安定したリードライトを可能にする
ため高いヤング率を持つガラス基板を開発する。 【解決手段】本発明の情報記録媒体用ガラス基板は、非
晶質性で、ヤング率が８５００ｋｇ／ｍｍ２以上である
ことを特徴とするものである。そして、その成分はＳｉ
Ｏ２−Ａｌ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３系非晶質体の成分からなる
ことを特徴とし、特には非晶質体の成分がＳｉＯ２：５
０〜７５重量％、Ａｌ ２Ｏ３：５〜３５重量％、Ｂ２Ｏ
３：１〜２０重量％、アルカリ成分（Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、
Ｌｉ２Ｏのうち少なくとも１種類以上含む）：５〜１５
重量％から成り、ＲＯ成分として特にＭｇＯを1〜２０
重量％含むことを特徴とする。また、その他の付加成分
としてＴｉ、Ｚｒ、Ｙ、Ｌａ、Ｖ、Ｃｅ、Ｗ、Ｓｃ、Ｎ
ｄ、Ｅｕ、Ｅｒ、Ｓｍ、Ｐｒ、Ｆｅ、Ａｓ、Ｓｂの酸化
物を少なくとも１種類以上０．０５〜１０．０重量％含
むことも可能である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、情報記録媒体用のガラ
スディスク基板に関するものである。
スディスク基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】情報記録装置の大容量化にともなって、
記録密度向上のために平滑性、平面度の優れた情報記録
媒体用基板が必要とされ、中でもガラス基板材料は他の
情報記録媒体用基板材料としてのアルミニウム合金やプ
ラスチック材料に比較して平滑性、平面度において非常
に優れた材料となっている。
記録密度向上のために平滑性、平面度の優れた情報記録
媒体用基板が必要とされ、中でもガラス基板材料は他の
情報記録媒体用基板材料としてのアルミニウム合金やプ
ラスチック材料に比較して平滑性、平面度において非常
に優れた材料となっている。
【０００３】しかし、ハードディスクドライブの増大し
続ける記憶容量を確保するためには更なる基板用ガラス
の開発が必至であるが、他素材に比較して優位な特性を
持つガラス素材でさえ基板の高速回転時の装置に起因す
るディスク基板のブレは避けられない。このため基板ガ
ラスの厚みを増加させてこのブレを抑制しているのが現
状である。しかし、基板厚みを増大させることによりド
ライブのモーターへの負荷増大、それに伴う電力消費の
増加、またドライブデバイス自体の大型化も懸念され、装
置側に起因する振動を可能な限り基板ガラスで緩和させ
ることが重要である。つまり、原理的には、剛性が上昇す
る際のガラスたわみ量 Δtは Δt＝（８Ｕ×ｌ４／ｈ２Ｅ） Ｕ：単位体積当りのエネルギー ｌ：中心からの距離
ｈ：厚み Ｅ：ヤング率 となり、ヤング率上昇に伴うたわみ量の低下が理論づけ
られる。
続ける記憶容量を確保するためには更なる基板用ガラス
の開発が必至であるが、他素材に比較して優位な特性を
持つガラス素材でさえ基板の高速回転時の装置に起因す
るディスク基板のブレは避けられない。このため基板ガ
ラスの厚みを増加させてこのブレを抑制しているのが現
状である。しかし、基板厚みを増大させることによりド
ライブのモーターへの負荷増大、それに伴う電力消費の
増加、またドライブデバイス自体の大型化も懸念され、装
置側に起因する振動を可能な限り基板ガラスで緩和させ
ることが重要である。つまり、原理的には、剛性が上昇す
る際のガラスたわみ量 Δtは Δt＝（８Ｕ×ｌ４／ｈ２Ｅ） Ｕ：単位体積当りのエネルギー ｌ：中心からの距離
ｈ：厚み Ｅ：ヤング率 となり、ヤング率上昇に伴うたわみ量の低下が理論づけ
られる。
【０００４】このため、従来の特性を維持したまま基板
の厚みを変化させずに高記憶容量の付与を実現させるた
めには、ガラス基板の剛性、すなわちヤング率を増加させ
ることが必要となる。つまり、通常の市販されているソ
ーダライム系の板ガラスのヤング率は約７２００ｋｇ／
ｍｍ２と低く、またアルミノシリケート系のガラスにお
いても８０００〜８５００ｋｇ／ｍｍ２程度である。よ
って、従来よりも高いヤング率を持つガラス基板を開発
し、ハードディスク用の基板とすることは、ディスク高
速回転時におけるディスク基板のブレを抑制し、ヘッド
のディスクへの衝突を回避し、安定したリードライトを
可能にする。
の厚みを変化させずに高記憶容量の付与を実現させるた
めには、ガラス基板の剛性、すなわちヤング率を増加させ
ることが必要となる。つまり、通常の市販されているソ
ーダライム系の板ガラスのヤング率は約７２００ｋｇ／
ｍｍ２と低く、またアルミノシリケート系のガラスにお
いても８０００〜８５００ｋｇ／ｍｍ２程度である。よ
って、従来よりも高いヤング率を持つガラス基板を開発
し、ハードディスク用の基板とすることは、ディスク高
速回転時におけるディスク基板のブレを抑制し、ヘッド
のディスクへの衝突を回避し、安定したリードライトを
可能にする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の問題点を解決して、ディスク高速回転時におけるブレ
を抑制し、より安定したハードディスクのリードライト
を可能にするものである。
の問題点を解決して、ディスク高速回転時におけるブレ
を抑制し、より安定したハードディスクのリードライト
を可能にするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明の情報記録媒体用ガラス基板は、非晶
質性で、ヤング率が８５００ｋｇ／ｍｍ２以上であるこ
とを特徴とするものである。
に成された本発明の情報記録媒体用ガラス基板は、非晶
質性で、ヤング率が８５００ｋｇ／ｍｍ２以上であるこ
とを特徴とするものである。
【０００７】そして、その成分はＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３
−Ｂ２Ｏ３系非晶質体の成分からなることを特徴とし、
特には非晶質体の成分がＳｉＯ２：５０〜７５重量％、
Ａｌ２Ｏ３：５〜３５重量％、Ｂ２Ｏ３：１〜２０重量
％、アルカリ成分（Ｎａ２Ｏ、Ｋ ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏのうち少
なくとも１種類以上含む）：５〜１５重量％から成り、
ＲＯ成分として特にＭｇＯを1〜２０重量％含むことを
特徴とする。また、その他の付加成分としてＴｉ、Ｚ
ｒ、Ｙ、Ｌａ、Ｖ、Ｃｅ、Ｗ、Ｓｃ、Ｎｄ、Ｅｕ、Ｅ
ｒ、Ｓｍ、Ｐｒ、Ｆｅ、Ａｓ、Ｓｂの酸化物を少なくと
も１種類以上０．０５〜１０．０重量％含むことも可能
である。
−Ｂ２Ｏ３系非晶質体の成分からなることを特徴とし、
特には非晶質体の成分がＳｉＯ２：５０〜７５重量％、
Ａｌ２Ｏ３：５〜３５重量％、Ｂ２Ｏ３：１〜２０重量
％、アルカリ成分（Ｎａ２Ｏ、Ｋ ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏのうち少
なくとも１種類以上含む）：５〜１５重量％から成り、
ＲＯ成分として特にＭｇＯを1〜２０重量％含むことを
特徴とする。また、その他の付加成分としてＴｉ、Ｚ
ｒ、Ｙ、Ｌａ、Ｖ、Ｃｅ、Ｗ、Ｓｃ、Ｎｄ、Ｅｕ、Ｅ
ｒ、Ｓｍ、Ｐｒ、Ｆｅ、Ａｓ、Ｓｂの酸化物を少なくと
も１種類以上０．０５〜１０．０重量％含むことも可能
である。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明者は、特にガラス基板材料
のヤング率に注目し、それが特定値以上であればディス
ク回転時のディスク基板のブレが小さくなることを見出
し、本発明を為し得たものである。すなわち、ヤング率
が８５００ｋｇ／ｍｍ２未満ではディスク回転数に比例
してディスク基板端面のブレ幅が増加する現象に対し
て、８５００ｋｇ／ｍｍ２以上ではディスク回転数に比
例してディスク基板端面のブレ幅が小さく抑制されてい
る実験結果に基づくものである。また、ヤング率が９０
００ｋｇ／ｍｍ２以上では更にブレ幅が低下して、より
好ましい。
のヤング率に注目し、それが特定値以上であればディス
ク回転時のディスク基板のブレが小さくなることを見出
し、本発明を為し得たものである。すなわち、ヤング率
が８５００ｋｇ／ｍｍ２未満ではディスク回転数に比例
してディスク基板端面のブレ幅が増加する現象に対し
て、８５００ｋｇ／ｍｍ２以上ではディスク回転数に比
例してディスク基板端面のブレ幅が小さく抑制されてい
る実験結果に基づくものである。また、ヤング率が９０
００ｋｇ／ｍｍ２以上では更にブレ幅が低下して、より
好ましい。
【０００９】最も好ましい組成領域はＳｉＯ２：５０〜
７５重量％、Ａｌ２Ｏ３：５〜３５重量％、Ｂ２Ｏ３：
１〜２０重量％、アルカリ成分（ここでアルカリ成分と
は、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏのうち少なくとも１種類
以上含む）：５〜１５重量％から成り、ＲＯ成分として
特にＭｇＯを1〜２０重量％含むことを特徴とする。ガ
ラスの骨格を形成するＳｉＯ２やＡｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３
成分は上記領域以上ではガラス化しにくい傾向があると
ともに、溶融温度の上昇を招き生産性を悪化させる。そ
のため、アルカリ成分であるＮａ２Ｏ、Ｋ２ＯおよびＬ
ｉ２Ｏのうち少なくとも１種類以上を５〜１５重量％含
むことは非常に重要となる。またこのアルカリ成分の含
有によりガラス溶融時の泡を極力減少させることが可能
となる。そのためには、アルカリ成分は最低５重量％必
要となる。但し、アルカリ成分が１５重量％以上では、
ガラス自体の耐化学性が損なわれるため好ましくない。
また、ＲＯ成分として特にＭｇＯを1〜２０重量％含むこ
とは重要である。ＭｇＯ成分はその分極能（電荷／（イ
オン半径）２）がリチウムと近似しているためその挙動
はよく似たものを示す。ガラスの高温時の粘性を低下さ
せるためには、上記重量％領域が好ましい。
７５重量％、Ａｌ２Ｏ３：５〜３５重量％、Ｂ２Ｏ３：
１〜２０重量％、アルカリ成分（ここでアルカリ成分と
は、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏのうち少なくとも１種類
以上含む）：５〜１５重量％から成り、ＲＯ成分として
特にＭｇＯを1〜２０重量％含むことを特徴とする。ガ
ラスの骨格を形成するＳｉＯ２やＡｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３
成分は上記領域以上ではガラス化しにくい傾向があると
ともに、溶融温度の上昇を招き生産性を悪化させる。そ
のため、アルカリ成分であるＮａ２Ｏ、Ｋ２ＯおよびＬ
ｉ２Ｏのうち少なくとも１種類以上を５〜１５重量％含
むことは非常に重要となる。またこのアルカリ成分の含
有によりガラス溶融時の泡を極力減少させることが可能
となる。そのためには、アルカリ成分は最低５重量％必
要となる。但し、アルカリ成分が１５重量％以上では、
ガラス自体の耐化学性が損なわれるため好ましくない。
また、ＲＯ成分として特にＭｇＯを1〜２０重量％含むこ
とは重要である。ＭｇＯ成分はその分極能（電荷／（イ
オン半径）２）がリチウムと近似しているためその挙動
はよく似たものを示す。ガラスの高温時の粘性を低下さ
せるためには、上記重量％領域が好ましい。
【００１０】さらに、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｙ、Ｌａ、Ｖ、Ｃ
ｅ、Ｗ、Ｓｃ、Ｎｄ、Ｅｕ、Ｅｒ、Ｓｍ、Ｐｒ、Ｆｅ、
Ａｓ、Ｓｂの酸化物を少なくとも１種類以上０．０５〜
１０．０重量％含むことは、ガラスの着色や泡抜き、溶
融負荷エネルギーの低下のために添加する。ガラスの生
産性を考慮した上で金属成分の添加は差し支えない。ま
た、ガラスの剛性を考慮して、更に窒素や、カーボンの導
入も有効である。
ｅ、Ｗ、Ｓｃ、Ｎｄ、Ｅｕ、Ｅｒ、Ｓｍ、Ｐｒ、Ｆｅ、
Ａｓ、Ｓｂの酸化物を少なくとも１種類以上０．０５〜
１０．０重量％含むことは、ガラスの着色や泡抜き、溶
融負荷エネルギーの低下のために添加する。ガラスの生
産性を考慮した上で金属成分の添加は差し支えない。ま
た、ガラスの剛性を考慮して、更に窒素や、カーボンの導
入も有効である。
【００１１】
【実施例】（実施例１）表1に示すような所定の組成比
（いずれも重量％表示）になるようにガラス原料を調
合、混合した。供給原料はそれぞれシリカ、アルミナ、
硼砂、硝曹、炭酸リチウム、炭酸カルシウム、炭酸マグ
ネシウム、およびチタン、ジルコニウム、セリウム、バ
ナジウム、スカンジウム、イットリウム、ランタンの酸
化物を使用した。該調合した原料を白金ルツボに入れ、
１４５０℃〜１５５０℃の温度で８時間溶融した後、カ
ーボン板上に流し出しガラスサンプルとした。なお、ガ
ラス原料としては、上記以外の各成分の酸化物、炭酸塩、
および硝酸塩等の化合物を使用できる。その他金属成分
も同様である。
（いずれも重量％表示）になるようにガラス原料を調
合、混合した。供給原料はそれぞれシリカ、アルミナ、
硼砂、硝曹、炭酸リチウム、炭酸カルシウム、炭酸マグ
ネシウム、およびチタン、ジルコニウム、セリウム、バ
ナジウム、スカンジウム、イットリウム、ランタンの酸
化物を使用した。該調合した原料を白金ルツボに入れ、
１４５０℃〜１５５０℃の温度で８時間溶融した後、カ
ーボン板上に流し出しガラスサンプルとした。なお、ガ
ラス原料としては、上記以外の各成分の酸化物、炭酸塩、
および硝酸塩等の化合物を使用できる。その他金属成分
も同様である。
【００１２】各ガラスを４０．０ｍｍL×４．０ｍｍW×
１．０ｍｍｔの形状に加工した後に、４点曲げ方式にて
万能試験機でヤング率を測定した。その結果も表１中に
示してある。
１．０ｍｍｔの形状に加工した後に、４点曲げ方式にて
万能試験機でヤング率を測定した。その結果も表１中に
示してある。
【００１３】
【００１４】ディスクの振動は、図１に測定装置を示す
が、回転させたディスク端面に微小変位計を接触させ
て、各回転数におけるディスク基板の変位量を測定し
た。測定箇所はディスク中心部から９０mmの位置とし、
基板の平坦度は６μm、厚みは１．０mmのものをサンプ
ルとした。その結果を表２および図２に示した。表２お
よび図２からわかるように、各ガラスのヤング率の上昇
に伴って、ディスク基板のたわみ量すなわちブレが減少
しているのがわかる。このように、本発明の高ヤング率
ガラスを情報記録媒体用のガラス基板に用いれば、ディ
スク回転時のディスク基板のブレ（たわみ）がなく、リ
ードライトエラーが極力回避できる。
が、回転させたディスク端面に微小変位計を接触させ
て、各回転数におけるディスク基板の変位量を測定し
た。測定箇所はディスク中心部から９０mmの位置とし、
基板の平坦度は６μm、厚みは１．０mmのものをサンプ
ルとした。その結果を表２および図２に示した。表２お
よび図２からわかるように、各ガラスのヤング率の上昇
に伴って、ディスク基板のたわみ量すなわちブレが減少
しているのがわかる。このように、本発明の高ヤング率
ガラスを情報記録媒体用のガラス基板に用いれば、ディ
スク回転時のディスク基板のブレ（たわみ）がなく、リ
ードライトエラーが極力回避できる。
【００１５】
【００１６】
【発明の効果】本発明を用いることにより、従来までの
ガラス基板よりも高いヤング率を持つガラスをディスク
基板材料として供給でき、ディスクドライブの高速回転
時のエラーを極力回避できるものであると考えられる。
ガラス基板よりも高いヤング率を持つガラスをディスク
基板材料として供給でき、ディスクドライブの高速回転
時のエラーを極力回避できるものであると考えられる。
【００１７】
【図１】 ディスク回転時のディスク基板の表面変位測
定装置
定装置
【図２】 ディスクの回転数とディスク基板のたわみ量
【００１８】
１ ガラスディスク基板 ２ スピンドル ３ 微小変位計 ４ モーター
フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G062 AA18 BB01 BB05 DA06 DA07 DB03 DB04 DB05 DC03 DC04 DD01 DE01 DF01 EA01 EA02 EA03 EA04 EB01 EB02 EB03 EB04 EC01 EC02 EC03 EC04 ED03 ED04 EE01 EF01 EG01 FA01 FA10 FB01 FB02 FB03 FC01 FC02 FC03 FD01 FE01 FF01 FF02 FF03 FG01 FH01 FJ01 FJ02 FJ03 FK01 FK02 FK03 FL01 FL02 FL03 GA01 GA10 GB01 GC01 GD01 GE01 HH01 HH03 HH05 HH07 HH08 HH09 HH11 HH12 HH13 HH15 HH17 HH18 HH20 JJ01 JJ03 JJ04 JJ05 JJ07 JJ10 KK01 KK02 KK03 KK04 KK05 KK06 KK07 KK10 MM27 NN33 5D006 CB04 CB07 DA03 FA00
Claims (4)
- 【請求項１】ヤング率が８５００ｋｇ／ｍｍ２以上であ
る非晶質性情報記録媒体用ガラス基板。 - 【請求項２】ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３系非晶質
体の成分からなることを特徴とする請求項１に記載の情
報記録媒体用ガラス基板。 - 【請求項３】非晶質体の成分がＳｉＯ２：５０〜７５重
量％、Ａｌ２Ｏ３：５〜３５重量％、Ｂ２Ｏ３：１〜２
０重量％、アルカリ成分（ここでアルカリ成分とはＮａ
２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏのうち少なくとも１種類以上含
む）：５〜１５重量％から成り、ＲＯ成分として特にＭ
ｇＯを1〜２０重量％含むことを特徴とする請求項２に
記載の情報記録媒体用ガラス基板。 - 【請求項４】Ｔｉ、Ｚｒ、Ｙ、Ｌａ、Ｖ、Ｃｅ、Ｗ、Ｓ
ｃ、Ｎｄ、Ｅｕ、Ｅｒ、Ｓｍ、Ｐｒ、Ｆｅ、Ａｓ、Ｓｂ
の酸化物を少なくとも１種類以上０．０５〜１０．０重
量％含むことを特徴とする請求項３に記載の情報記録媒
体用ガラス基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11126806A JP2000322731A (ja) | 1999-05-07 | 1999-05-07 | 情報記録媒体用ガラス基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11126806A JP2000322731A (ja) | 1999-05-07 | 1999-05-07 | 情報記録媒体用ガラス基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000322731A true JP2000322731A (ja) | 2000-11-24 |
Family
ID=14944431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11126806A Pending JP2000322731A (ja) | 1999-05-07 | 1999-05-07 | 情報記録媒体用ガラス基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000322731A (ja) |
Cited By (9)
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|---|---|---|---|---|
| JP2002255585A (ja) * | 2001-03-01 | 2002-09-11 | Hitachi Ltd | 情報記録ディスク用ガラス基板及びそのガラス基板を用いた情報記録ディスク |
| JP2002338297A (ja) * | 2001-05-09 | 2002-11-27 | Minolta Co Ltd | ガラス基板およびこれを用いた情報記録用媒体、光通信用素子 |
| JP2004277230A (ja) * | 2003-03-17 | 2004-10-07 | Minolta Co Ltd | ガラス組成物及びガラス基板 |
| JP2006040513A (ja) * | 2004-06-25 | 2006-02-09 | Showa Denko Kk | 磁気記録媒体用基板及びその製造方法並びに磁気記録媒体及び磁気記録再生装置 |
| US7396788B2 (en) | 2002-09-27 | 2008-07-08 | Minolta Co., Ltd. | Glass composition and glass substrate |
| JP2009280461A (ja) * | 2008-05-23 | 2009-12-03 | Ohara Inc | 情報記録媒体用ガラス基板 |
| JP2009280478A (ja) * | 2007-10-26 | 2009-12-03 | Asahi Glass Co Ltd | 情報記録媒体基板用ガラス、磁気ディスク用ガラス基板および磁気ディスク |
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| JPH11314932A (ja) * | 1998-01-27 | 1999-11-16 | Carl Zeiss:Fa | 硬質ディスク基板用ガラス |
-
1999
- 1999-05-07 JP JP11126806A patent/JP2000322731A/ja active Pending
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