JP2005269552A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】原稿を押さえる機能を有する原稿押さえ部材を備える画像読取装置において、原稿押さえ部材を支えるヒンジの劣化状態を検出できるようにする。
【解決手段】原稿搬送装置１００の原稿面側に角度検出用光源１０１を配置する。角度検出用光源１０１からの角度検出光３０１は、流し読みガラス１１１を通り、第１のミラー１１４、第２のミラー１１５、第３のミラー１１６で反射され、レンズ１１７を介し、ＣＣＤセンサ１１８上に照射される。ここで、原稿搬送装置１００を開状態から閉状態へ移動するとき、角度検出光はＣＣＤセンサ１１８上の主走査方向を移動する。角度検出光３０１が照射するＣＣＤセンサ１１８上の画素を検出することにより、原稿搬送装置１００の開閉角度を検出することができる。また、角度検出光がＣＣＤセンサ１１８上を移動する距離、および時間を測定することにより原稿搬送装置１００の開閉角速度を検出することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、原稿台ガラス上にセットされた原稿を、下方から照射しつつ、走査して撮像素子で読み取る画像読取装置に関する。

従来より、複写機、ファクシミリ等の原稿搬送装置を有する画像読取装置は、画像読取装置の本体となるイメージリーダ部の上に、原稿を押さえる機能も有する原稿搬送装置がヒンジにより開閉可能に取り付けられて構成されている。そして、一般に、ヒンジはバネ等により原稿搬送装置の重量を支えるように構成されており、ユーザーが原稿搬送装置をイメージリーダ部から開くと、原稿搬送装置はその開いた位置で停止するようになされている。
特開平９−２００４００号公報

しかしながら、ヒンジが劣化してくると、原稿搬送装置（原稿押さえ部材）の重量を支える能力が低下し、原稿搬送装置が自重により落下して閉まってしまうことがあった。このように原稿搬送装置が自重により落下してしまうと、ユーザーはイメージリーダ部上に読み取り原稿を置くときに、原稿搬送装置が閉まらないように手で押さえていなければならず、操作性が悪化するという問題点があった。

従来の画像読取装置は、フォトインタラプタ等のセンサを用いて原稿搬送装置（原稿押さえ部材）の開閉を検出する手段、および開き角度を検出する手段は備えているが、これらの手段は、フォトインタラプタ等の取り付け時に設定される特定の開き角度しか検出することができず、原稿搬送装置を支えるヒンジの劣化状態を検出することはできなかった。そして、ヒンジの劣化に関してはユーザーからのクレームによって対応を行っているのが実情であった。

従って、本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、原稿を押さえる機能を有する原稿押さえ部材を備える画像読取装置において、原稿押さえ部材を支えるヒンジの劣化状態を検出できるようにすることである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係わる画像読取装置は、原稿を載置する原稿台ガラスと、前記原稿の表面で反射されて前記原稿台ガラスを透過した光を結像させる光学系と、該光学系で結像された光を受光する複数の光電変換画素が配列された撮像手段と、前記原稿台ガラスを覆うようにして前記原稿を前記原稿台ガラス上に押さえる押さえ部材と、該押さえ部材を前記原稿台ガラスに対して開閉可能に支持するためのヒンジ手段と、光を照射する光源であって、該光源により照射される光が前記押さえ部材の前記ヒンジ手段を支点とした開き角度に応じて前記撮像手段の異なる位置に結像されるように前記押さえ部材に配置された光源とを具備し、前記撮像手段上の前記光源からの光が結像される位置に基づいて、前記押さえ部材の開き角度を検出することを特徴とする。

また、この発明に係わる画像読取装置において、前記押さえ部材は、原稿を搬送するための原稿搬送手段を備えることを特徴とする。

また、この発明に係わる画像読取装置において、前記光源から照射されて前記撮像手段上に結像された光が、前記撮像手段上で移動する距離と、その距離を移動するために要した時間とに基づいて、前記押さえ部材の開閉角速度を検出することを特徴とする。

また、この発明に係わる画像読取装置において、検出された前記開閉角速度が所定値以上の場合に、前記ヒンジ手段が劣化したと判定することを特徴とする。

また、この発明に係わる画像読取装置において、前記ヒンジ手段が劣化したと判定された場合に、前記ヒンジ手段が劣化したことを外部に通知することを特徴とする。

また、この発明に係わる画像読取装置において、前記開閉角速度の時間変化曲線に基づいて、前記押さえ部材を閉じる動作がユーザーによって行なわれたか、前記押さえ部材にかかる重力により行なわれたかを判定することを特徴とする。

また、この発明に係わる画像読取装置において、前記光源からの光を前記原稿台ガラス上で散乱させる光散乱手段をさらに具備することを特徴とする。

本発明によれば、原稿を押さえる機能を有する原稿押さえ部材を備える画像読取装置において、原稿押さえ部材を支えるヒンジの劣化状態を検出することが可能となる。

以下、本発明の好適な実施形態について説明する。

（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係わる画像読取装置の構成を示す図である。画像読取装置は大きく分けて原稿搬送装置１００とイメージリーダ部１１０とから構成される。

原稿搬送装置１００は、原稿搬送装置１００の開閉角度を検出するためのスポット光を発光する角度検出用光源１０１と、原稿搬送装置１００の原稿トレイ上にセットされた原稿を搬送し読み取りを行う流し読みローラ１０２と、イメージリーダ部１１０の原稿台ガラス１１２上にセットされた原稿の読み取りを行う白色板（圧板）１０３とを備えている。

イメージリーダ部１１０は、原稿を照明するランプ１１３と、原稿からの反射光を反射する第１のミラー１１４、第２のミラー１１５、第３のミラー１１６と、原稿からの反射光を集光するレンズ１１７と、原稿からの反射光を撮像する撮像素子としてのＣＣＤセンサ１１８と、原稿搬送装置１００の原稿トレイ上にセットされた原稿を搬送し読み取りを行う流し読み動作時に使用される流し読みガラス１１１と、イメージリーダ部に固定的にセットされた原稿の読み取りを行う固定読み動作時に原稿を載置する原稿台ガラス１１２とを備えている。

図２は原稿搬送装置１００の開閉を示す図であり、図３は原稿搬送装置１００の開閉時に角度検出用光源１０１からの角度検出光３０１がＣＣＤセンサ１１８上を移動する様子を示す図である。

角度検出用光源１０１からの角度検出光３０１は、イメージリーダ部１１０の流し読みガラス１１１を通り、第１のミラー１１４、第２のミラー１１５、第３のミラー１１６で反射され、レンズ１１７を介し、ＣＣＤセンサ１１８上に照射される。角度検出光３０１は、流し読みガラス１１１を通るため、原稿台ガラス１１２上に原稿がセットされた状態においても、ＣＣＤセンサ１１８上に到達することができる。

また角度検出用光源１０１は、原稿搬送装置１００が取り付けられるときに角度調整を行い、原稿搬送装置１００の開閉角度と、ＣＣＤセンサ１１８の画素との相関を取る必要がある。原稿搬送装置１００が完全に開かれた状態で、作業者に眩しくならないように取り付けることが望ましい。

図２（ａ）で原稿搬送装置１００が開状態のとき、角度検出用光源１０１からの角度検出光３０１は、図３（ａ）に示すように、ＣＣＤセンサ１１８上の主走査方向の奥側を照射し、角度検出光３０１によって照射されたＣＣＤセンサ１１８の画素に明信号が表示される。なお、原稿搬送装置１００が開状態のときには、図２（ａ）に示す様に角度検出用光源１０１からの角度検出光３０１は、流し読みガラス１１１上では主走査方向の手前側を照射するが、この角度検出光３０１は第１乃至第３のミラー１１４，１１５，１１６で反射された後、レンズ１１７で反転されるので、ＣＣＤセンサ１１８上では主走査方向の奥側を照射することとなる。

次に原稿搬送装置１００を閉じていくと図２（ｂ）の状態になる。このとき角度検出用光源１０１からの角度検出光３０１は、図３（ｂ）に示すように、ＣＣＤセンサ１１８上の主走査方向中央部を照射し、角度検出光３０１によって照射されたＣＣＤセンサ１１８の画素に明信号が表示される。

その後、原稿搬送装置１００が図２（ｃ）に示す閉状態になると、角度検出用光源１０１からの角度検出光３０１は、図３（ｃ）に示すように、ＣＣＤセンサ１１８上の主走査方向手前側を照射し、角度検出光３０１によって照射されたＣＣＤセンサ１１８の画素に明信号が表示される。

このように原稿搬送装置１００の開閉に伴い、角度検出用光源１０１からの角度検出光３０１は、ＣＣＤセンサ１１８上の主走査方向を移動する。この角度検出光３０１の移動をＣＣＤセンサ１１８で検出することにより、原稿搬送装置１００の開閉角度を検出することができる。また、この方式では原稿搬送装置１００の開閉をリアルタイムにかつリニアに検出することができる。

図４に角度検出光３０１を読み取るフローチャートを示す。

ステップＳ１０において圧板（白色板１０３）が開状態にされると、角度検出用光源１０１を点灯する（ステップＳ１１）。このとき、角度検出用光源１０１の点灯は、圧板開閉センサからの信号をトリガとする方式や、人が画像読取装置に近づいたことを検知する人検知センサからの信号をトリガとする方式などが考えられる。

ステップＳ１２において、図２、図３を用いて説明したように、原稿搬送装置１００の開閉に伴い、ＣＣＤセンサ１１８上を移動する角度検出光３０１を、ＣＣＤセンサ１１８を用いて読み取る。ステップＳ１３に示す圧板の閉状態を検知するまで、前記読み取り動作を繰り返す。

圧板の閉状態を検知した時点（ステップＳ１３）で、角度検出用光源１０１を消灯する（ステップＳ１４）。消灯はＣＣＤセンサ１１８の所定画素で角度検出光３０１が検出されたときに行う。また、原稿搬送装置１００の閉状態検知センサ等を用いてもよい。

次に原稿搬送装置１００の開閉角速度を求める方法について説明する。

原稿搬送装置１００の開閉角度ｘ°のとき、角度検出光３０１がＣＣＤセンサ１１８の第ｎ画素を照射しているとする。そして原稿搬送装置１００を開閉し、開閉角度がｘ’°になったとき、角度検出光３０１はＣＣＤセンサ１１８上を移動し、第ｎ’画素を照射する。角度検出光３０１がＣＣＤセンサ１１８の第ｎ画素から第ｎ’画素へ移動する時間を測定する移動時間測定手段を用い、移動時間ｔを測定すると、原稿搬送装置の開閉角速度は、
原稿搬送装置の開閉角速度＝（ｎ’−ｎ）／ｔ
で求められる。

角度検出光３０１を検出するＣＣＤエリアセンサ１１８上の第ｎ画素、第ｎ’画素は、予め設定した画素を用いるか、あるいはユーザーによって設定できるようにしてもよい。

図５に原稿搬送装置１００に用いられるヒンジの劣化を通知するフローチャートを示す。

上述した方法を用いて、自由落下によって原稿搬送装置１００が閉まるときの角速度を求める。ステップＳ２０に示すように、原稿搬送装置１００が閉まるときの角速度が、所定値を超えた場合、ヒンジが劣化していると判断し、ステップＳ２１に示すヒンジ劣化通知を発する。

なお、原稿搬送装置１００は、ヒンジの劣化により自重で閉まる場合以外に、当然ユーザーにより意図的に閉められる場合がある。ユーザーが手動で意図的に閉めた場合の開閉角速度の検出値はヒンジの劣化とは無関係であるため、ヒンジの劣化判断から除外する必要がある。原稿搬送装置１００が自重により閉まる場合には、重力に従って自動的に閉まるので、原稿搬送装置１００の角速度は滑らかに変化する。これに対し、原稿搬送装置１００をユーザーが手動で閉める場合には、ユーザーが原稿搬送装置１００を閉じる力を加減するために、角速度は滑らかには変化しない。特にユーザーは原稿搬送装置１００が完全に閉まる直前で一旦止めるような動作をするので、その点で角速度は不連続に変化する場合が多い。そのため、上記の角速度の検出手法を用いて原稿搬送装置１００の角速度の時間変化曲線を検出することにより、原稿搬送装置１００が自重により閉まったのか、ユーザーが閉めたのかを判断することができ、それによって、ユーザーによって閉められた場合の角速度値をヒンジの劣化判断から除外することができる。

図６に画像読取装置を有する複写機等の画像形成装置６０２のネットワーク接続図を示す。

画像形成装置６０２は電話回線やＬＡＮ等のネットワークケーブル６０３を通じて、サーバ６０１に接続されている。そこで、上述した画像形成装置６０２に用いられている原稿搬送装置１００のヒンジ劣化通知を、ネットワークケーブル６０３を通じて、サーバ６０１に通信する。サーバ６０１の通信結果を見ることにより、サービスマンが画像形成装置６０２に用いられている原稿搬送装置１００のヒンジの交換や、修理等を行うことができるので、ユーザーに負担をかけることがなくなり、常に快適な操作性を得ることができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。

この第２の実施形態は、上述した第１の実施形態とは、流し読みガラス１１１上に角度検出光３０１を拡散する光拡散部材７０１を設けている点で異なっており、その他は第１の実施形態と同様であるため、同一構成要素には同一符号を付して説明を省略し、相違部分についてのみ説明する。

具体的には、第２の実施形態が上述した第１の実施形態と異なる点は、角度検出光３０１を光拡散部材７０１上に拡散することにより、原稿読み取り時と同じの状態で角度検出光３０１を読み取ることができることであり、より確実に原稿搬送装置１００の開閉角度を検出することができる。

図７は、角度検出光３０１を流し読みガラス１１１上に拡散させるための光拡散部材７０１を示す図である。

角度検出用光源１０１からの角度検出光３０１は、流し読みガラス１１１上の光拡散部材７０１上に照射され、光拡散部材７０１上で拡散される。光拡散部材７０１上で拡散された角度検出光３０１は、第１のミラー１１４、第２のミラー１１５、第３のミラー１１６で反射され、レンズ１１７を介し、ＣＣＤセンサ１１８上に結像される。このとき用いられる光拡散部材７０１は、新たな部材を設置するか、もしくは原稿搬送装置１００で搬送される原稿をすくい取るジャンプ台７０２の下側に配置されるシェーディング白板を延長して用いてもよい。また、光拡散部材７０１の大きさは、主走査方向の全域を覆い、副走査方向は数１０μｍ程度でよい。

図８は、原稿搬送装置１００の開閉時に角度検出光３０１が光拡散部材７０１上を移動する様子を示す図である。

図２（ａ）で原稿搬送装置１００が開状態のとき、角度検出用光源１０１からの角度検出光３０１は、図８（ａ）に示すように、光拡散部材７０１上の主走査方向の手前側を照射し、光拡散部材７０１上で拡散される。拡散された角度検出光３０１は第１のミラー１１４、第２のミラー１１５、第３のミラー１１６で反射され、レンズ１１７を介し、ＣＣＤセンサ１１８上に結像される（図３（ａ））。角度検出光３０１が照射したＣＣＤセンサ１１８の画素に明信号が表示される。

次に原稿搬送装置１００を閉じていくと図２（ｂ）の状態になる。このとき角度検出用光源１０１からの角度検出光３０１は、図８（ｂ）に示すように、光拡散部材７０１上の主走査方向中央部を照射し、光拡散部材７０１上で拡散される。拡散された角度検出光３０１は同様に、第１のミラー１１４、第２のミラー１１５、第３のミラー１１６で反射され、レンズ１１７を介し、ＣＣＤセンサ１１８上に結像される（図３（ｂ））。角度検出光３０１が照射したＣＣＤセンサ１１８の画素に明信号が表示される。

その後、原稿搬送装置１００が図２（ｃ）に示す閉状態になると、角度検出用光源１０１からの角度検出光３０１は、図８（ｃ）に示すように、光拡散部材７０１上の主走査方向奥側を照射し、光拡散部材７０１上で拡散される。拡散された角度検出光３０１は同様に、第１のミラー１１４、第２のミラー１１５、第３のミラー１１６で反射され、レンズ１１７を介し、ＣＣＤセンサ１１８上に結像される（図３（ｃ））。角度検出光３０１によって照射されたＣＣＤセンサ１１８の画素に明信号が表示される。

このように原稿搬送装置１００の開閉に伴い、角度検出用光源１０１からの角度検出光３０１は、光拡散部材７０１上の主走査方向を移動し、第１のミラー１１４、第２のミラー１１５、第３のミラー１１６で反射され、レンズ１１７を介し、ＣＣＤセンサ１１８上に結像され、ＣＣＤセンサ１１８上の主走査方向を移動する。この角度検出光３０１の移動をＣＣＤセンサ１１８で検出することにより、原稿搬送装置１００の開閉角度を検出することができる。また、この方式では原稿搬送装置１００の開閉をリアルタイムにかつリニアに検出することができる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。

この第３の実施形態は第１の実施形態とは、原稿搬送装置１００の流し読みローラ１０２、白色板１０３、イメージリーダ部１１０の流し読みガラス１１１の構成が異なっており、その他は同様であるため、同一構成要素には同一符号を付して説明を省略し、相違部分についてのみ説明する。

具体的には、第３の実施形態が、上述した第１及び第２の実施形態と異なる点は、原稿搬送装置１００にセットされた原稿を読み取るイメージリーダ部１１０の部分と、イメージリーダ部１１０の原稿台ガラス１１２上にセットされた原稿を読み取るイメージリーダ部１１０の部分が、同一であることである。

図９は、この第３の実施形態に係わる画像読取装置の構成を示す図である。

画像読取装置は、大きく分けて原稿搬送装置１００とイメージリーダ部１１０とから構成される。画像読取装置は、原稿搬送装置１００の原稿トレイ上にセットされた原稿を、搬送ベルト９０１で搬送し、イメージリーダ部１１０の原稿台ガラス１１２上で読み取りを行う流し読み方式と、原稿台ガラス１１２上に固定的にセットされた原稿を読み取る固定読み方式とがある。

図１０は、この第３の実施形態による角度検出光３０１を、原稿台ガラス１１２上に拡散するための光拡散部材７０１を示す図である。角度検出用光源１０１からの角度検出光３０１は、原稿台ガラス１１２上の光拡散部材７０１上に照射され、光拡散部材７０１上で拡散される。光拡散部材７０１上で拡散された角度検出光３０１は、第１のミラー１１４、第２のミラー１１５、第３のミラー１１６で反射され、レンズ１１７を介し、ＣＣＤセンサ１１８上に結像される。このとき用いられる光拡散部材７０１は、原稿突き当て部の役割を兼ねることにより、原稿台ガラス１１２上に原稿がセットされた状態においても、角度検出光３０１をＣＣＤセンサ１１８上に結像することができる。また、光拡散部材７０１の大きさは、主走査方向の全域を覆い、副走査方向は数１０μｍ程度でよい。

上述したように、流し読みガラス１１１が存在しない画像読取装置において、原稿が原稿台ガラス１１２上にセットされた状態においても、原稿搬送装置１００の開閉角度を検出することができる。

以上、本発明を好ましい実施の形態に従い説明したが、上述の実施の形態は、本発明を限定するものではない。たとえば、上述の各実施形態においては、撮像素子としてＣＣＤセンサ１１８を用いているが、ＣＩＳセンサであってもよい。

また、上記の各実施形態においては、原稿台ガラス上に原稿を押さえる部材として原稿搬送装置を備える構成について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、原稿搬送機能を持たない原稿押さえ部材や、原稿搬送機能以外の機能を備える原稿押さえ部材をヒンジで支持する場合にも同様に適用可能である。

以上説明したように、上記の実施形態によれば、原稿搬送装置に原稿搬送装置の開閉角度検出用光源を設け、角度検出用光源からの角度検出光が、イメージリーダ部の流し読みガラスを通り、第１、第２、第３のミラーで反射され、レンズを介し、ＣＣＤセンサに照射されることにより、角度検出光をＣＣＤセンサで読み取ることができる。また、イメージリーダ部上に角度検出光を拡散する光拡散部材を設けることにより、光拡散部材上に拡散された角度検出光は、第１、第２、第３のミラーで反射され、レンズを介し、ＣＣＤセンサに結像されることができ、イメージリーダ部の流し読みガラスが存在しない構成において、原稿台ガラス上に原稿がセットされた状態においても、ＣＣＤセンサに角度検出光を結像することができる。原稿搬送装置の開閉に伴い、角度検出光はＣＣＤセンサの主走査方向を移動するので、角度検出光が照射しているＣＣＤセンサの画素を検出することにより、原稿搬送装置の開閉角度を検出することができる。

また、角度検出光がＣＣＤセンサの主走査方向を移動する距離、および時間を検出することにより、原稿搬送装置の開閉角速度を検出することができる。

原稿搬送装置が自由落下で閉まるときの角速度を測定することにより、原稿搬送装置に用いられているヒンジの劣化を検出することができ、ヒンジ劣化通知を発することができる。このヒンジ劣化通知をネットワークを通じて、サーバに通信することにより、サービスマンが原稿搬送装置のヒンジの交換や修理等を行うことができ、ユーザーに負担をかけることなくなり、常に快適な操作性を得ることができる。

本発明の第１及び第２の実施形態に係わる画像読取装置の構成図である。 原稿搬送装置の開閉を示す図である。 原稿搬送装置開閉時に角度検出光が撮像素子上を移動する様子を示す図である。 画像読取装置の角度検出光を読み取る動作を示すフローチャートである。 原稿搬送装置に用いられるヒンジの劣化を通知する動作を示すフローチャートである。 画像形成装置のネットワーク接続図である。 本発明の第２の実施形態における光拡散部材を示す図である。 本発明の第２の実施形態における原稿搬送装置開閉時に角度検出光が光拡散部材上を移動する様子を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係わる画像読取装置の構成図である。 本発明の第３の実施形態における光拡散部材を示す図である。

符号の説明

１００ 原稿搬送装置
１０１ 角度検出用光源
１０２ 流し読みローラ
１０３ 白色板
１１０ イメージリーダ部
１１１ 流し読みガラス
１１２ 原稿台ガラス
１１３ ランプ
１１４ 第１のミラー
１１５ 第２のミラー
１１６ 第３のミラー
１１７ レンズ
１１８ ＣＣＤセンサ
３０１ 角度検出光
６０１ サーバ
６０２ 画像形成装置
６０３ ネットワークケーブル
７０１ 光拡散部材
７０２ ジャンプ台
９０１ 搬送ベルト

Claims (7)

1. 原稿を載置する原稿台ガラスと、
   前記原稿の表面で反射されて前記原稿台ガラスを透過した光を結像させる光学系と、
   該光学系で結像された光を受光する複数の光電変換画素が配列された撮像手段と、
   前記原稿台ガラスを覆うようにして前記原稿を前記原稿台ガラス上に押さえる押さえ部材と、
   該押さえ部材を前記原稿台ガラスに対して開閉可能に支持するためのヒンジ手段と、
   光を照射する光源であって、該光源により照射される光が前記押さえ部材の前記ヒンジ手段を支点とした開き角度に応じて前記撮像手段の異なる位置に結像されるように前記押さえ部材に配置された光源とを具備し、
   前記撮像手段上の前記光源からの光が結像される位置に基づいて、前記押さえ部材の開き角度を検出することを特徴とする画像読取装置。
2. 前記押さえ部材は、原稿を搬送するための原稿搬送手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記光源から照射されて前記撮像手段上に結像された光が、前記撮像手段上で移動する距離と、その距離を移動するために要した時間とに基づいて、前記押さえ部材の開閉角速度を検出することを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
4. 検出された前記開閉角速度が所定値以上の場合に、前記ヒンジ手段が劣化したと判定することを特徴とする請求項３に記載の画像読取装置。
5. 前記ヒンジ手段が劣化したと判定された場合に、前記ヒンジ手段が劣化したことを外部に通知することを特徴とする請求項４に記載の画像読取装置。
6. 前記開閉角速度の時間変化曲線に基づいて、前記押さえ部材を閉じる動作がユーザーによって行なわれたか、前記押さえ部材にかかる重力により行なわれたかを判定することを特徴とする請求項３に記載の画像読取装置。
7. 前記光源からの光を前記原稿台ガラス上で散乱させる光散乱手段をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。

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