JP2006030701A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 転写材の種類やサイズ、画像形成装置の使用環境（温度、湿度）に応じて異なるガイド部材を用いることにより、安定した画像を得ることを課題とする。
【解決手段】 ハウジング５２には、種々のガイド部材６２が着脱可能に取り付けられるようになっており、このガイド部材６２によって、用紙Ｐはハウジング５２に装着された搬送ベルト６０で吸着されて、定着装置５１へ案内される。例えば、用紙Ｐの種類（例えば、コシの弱い薄紙等）に応じて、用紙Ｐの姿勢を安定させて定着装置５１へ搬送されるように、ヒートロール４６と加圧ロール４８のニップ部まで延びるガイド部材をハウジング５２に取り付けることで、用紙Ｐのシワを抑えることができる。また、用紙Ｐのトナーの飛び散りを防ぐことができ、定着装置５１でトナー像が定着される際に、画像ブレが発生するのを防止できる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、電子写真複写機やレーザプリンタ等の画像形成装置において、搬送ベルト上を搬送される転写材を定着装置へ案内するガイド部材を備えた画像形成装置に関する。

電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置では、感光体ドラムに静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーを用いてトナー像を形成した後、感光体ドラムの表面のトナー像を用紙等の転写材に転写し、これを定着装置で定着する工程を経て、転写材に画像を形成している。

このような工程で転写材に画像を形成する画像形成装置において、トナー像が形成された転写材は、搬送ベルトを支持するハウジングに一体に形成されたガイド部材によって定着装置に案内される。このとき、転写材の種類によっては、ガイド部材上を搬送される際に姿勢が乱れることがあり、定着装置でトナー像が定着される際に、転写材にシワが発生したり、画像ブレを引き起こしたりする。

このような問題に対して、ガイド部材を移動させることによって、転写材の姿勢を安定させる技術が開示されている（特許文献１参照）。しかし、ガイド部材を移動させる移動機構を設けることで、装置の構成が複雑になる。また部品点数が増加することで、コストアップの要因となる。

一方、低湿環境のように、転写材の帯電量が大きい場合は、転写材が搬送ベルトから剥離する際に、沿面放電によって転写材の帯電が不均一になる。これにより、転写材上のトナーがムラになり、画像不良の原因となる。

特許文献１の画像形成装置では、ガイド部材とハウジングが一体となっているため、上記問題に対応させるためには、画像形成装置の使用環境に応じてガイド部材とハウジングの両方（定着ユニット）を取り替えなければならない。すなわち、使用環境に応じた多種の定着ユニットを用意する必要があったり、使用環境が異なる毎に、定着ユニットを取り替える必要が生じるので、作業効率が低下する。
特開平９−６８８７１号公報

本発明は上記事実を考慮し、転写材の種類やサイズ、画像形成装置の使用環境（温度、湿度）に応じて異なるガイド部材を用いることにより、安定した画像を得ることを課題とする。

請求項１に記載の発明は、像担持体の表面に形成されたトナー像が転写された転写材を吸着して搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトが装着された筐体に設けられ、前記搬送ベルトで搬送された前記転写材を定着装置へ案内するガイド部材と、を備え、前記筐体には、種々のガイド部材が着脱可能に取り付けられることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、筐体には、種々のガイド部材が着脱可能に取り付けられるようになっており、このガイド部材によって、像担持体の表面に形成されたトナー像が転写された転写材は、筐体に装着された搬送ベルトで吸着されて、定着装置へ案内される。

例えば、転写材の種類（例えば、コシの弱い薄紙等）に応じて、転写材の姿勢を安定させて定着装置へ搬送されるように、定着ロールのニップ部まで延びるガイド部材を筐体に取り付けることで、転写材のシワを抑えることができる。また、転写材のトナーの飛び散りを防ぐことができ、定着装置でトナー像が定着される際に、画像ブレが発生するのを防止できる。

また、ガイド部材は筐体に取り付けられているため、搬送ベルトとの位置関係の精度が出し易くなる。これにより、転写材が搬送ベルトとガイド部材の境界を通過する際に、転写材はスムーズに搬送され、衝撃を受けることがない。従って、転写材のトナーが飛び散ることがないので、画像ブレの発生を防止することができ、転写材に安定した画像が形成される。

さらに、メンテナンス時等において定着装置を画像形成装置から取り外す際に、ガイド部材が邪魔になる場合には、まずガイド部材のみを筐体から取り外せばよい。従って、定着装置を取り外す際に、ガイド部材が邪魔にならないように設計する必要がないので、ガイド部材の設計の自由度が上がる。

また、ガイド部材と筐体とを別々に成形することで、金型設計が容易となり、成形工程においてコストダウンに繋がる。

請求項２に記載の発明は、前記ガイド部材は、前記転写材の種類に応じて異なる形状のものが前記筐体に取り付けられることを特徴としている。

請求項２に記載の発明によれば、筐体には、転写材の種類に応じて異なる形状のガイド部材が取り付けられる。例えば、転写材がコシの弱い薄い紙等の場合には、転写材の搬送方向の先端部分がガイド部材から定着装置へ送られる際に重力方向に垂れてしまうことがある。そこで、コシの弱い転写材を用いる場合には、定着装置の定着ローラ近傍まで延びた形状のガイド部材を取り付けることで、転写材はガイド部材によって安定した姿勢で定着ローラまで搬送される。これにより、搬送不良等によるジャムの発生を防止することができる。また、定着ローラ近傍まで安定した状態で転写材が搬送されるので、転写材のトナーが衝撃によって飛び散ることがなく、画像ブレの発生がなく安定した画像が得られる。

請求項３に記載の発明は、前記ガイド部材には、前記転写材に電圧を印加するバイアス印加部材が設けられていることを特徴としている。

請求項３に記載の発明によれば、搬送ベルト上を搬送された転写材が搬送ベルトから剥離する際に、沿面放電によって転写材の帯電が不均一になる。このとき、トナーと同極の電荷をバイアス印加部材に印加することで、転写材がバイアス印加部材を通過する際に、バイアス印加部材から転写材へ同極の電荷が移動して、転写材の帯電を均一にし、画像乱れを防止することができる。

これにより、トナーが転写材に確実に定着するので、未定着トナーの発生を防ぐことができる。従って、未定着トナーが浮遊して、定着装置でトナーを定着させる際に画像の乱れが発生しない。

請求項４に記載の発明は、前記ガイド部材は、導電性材料で成形されていることを特徴としている。

請求項４に記載の発明によれば、ガイド部材を導電性材料、例えば、金属等で形成する。これにより、転写材をガイド部材に接触させながら搬送させることができ、ガイド部材に高い電圧を印加しても、ガイド部材自体の放電が発生する恐れがない。

請求項５に記載の発明は、前記ガイド部材は、少なくとも前記転写材との接触面が、該転写材のトナーと同極性に帯電する部材でコーティングされていることを特徴としている。

請求項５に記載の発明によれば、ガイド部材の転写材との接触面が、転写材のトナーと同極性に帯電する部材でコーティングされている。

転写材はトナーと逆の極性に帯電しており、トナーを吸着している。この転写材がガイド部材上を搬送される際に、転写材との摩擦帯電によってガイド部材の接触面にコーティングされた部材がトナーの極性と同じ極性に帯電する。すなわち、トナーと同極性に帯電したガイド部材上の電荷が転写材へ移動し、転写材の帯電を均一にし、画像乱れを防止することができる。

本発明は上記構成としたので、転写材の種類やサイズ、画像形成装置の使用環境（温度、湿度）に応じて異なるガイド部材を用いることにより、安定した画像を得ることができる。

以下、図面を参照して本発明の第１実施形態について説明する。

図１に示すように、モノクロレーザービームプリンタ（以下、プリンタと言う）１０は、感光体ドラム１２にトナー像を形成し、感光体ドラム１２から搬送される用紙Ｐへトナー像を転写する画像形成部１４を備える。この画像形成部１４の下方には複数の給紙カセット１６がプリンタ本体１８に挿抜可能に設けられている。

給紙カセット１６には用紙Ｐが積層されており、給紙カセット１６の搬送方向下流端部にはピックアップロール２０が設けられている。このピックアップロール２０は、最上位の用紙Ｐに当接し、回転駆動されて用紙Ｐを１枚ずつ給紙カセット１６から搬送方向下流側へ送り出す。

そして、ピックアップロール２０よりも下流側の搬送路Ｌは上方に向けて延出し、そして、折返されて水平方向に延出して画像形成部１４に到達する。この搬送路Ｌに沿って複数の搬送ローラ２２が配設されている。

また、プリンタ本体１８の外部から用紙Ｐを給紙するための手差しトレイ２４が、搬送路Ｌの縦搬送路Ｌ１に面して配設されており、手差しトレイ２４の搬送方向下流端部には、手差しトレイ２４にセットされた用紙Ｐを縦搬送路Ｌ１に送るピックアップロール２６が配設されている。

搬送路Ｌの水平搬送路Ｌ２には、用紙Ｐを保持して水平方向に搬送する搬送ベルト２８を備えた転写ユニット５０（詳細は後述する）が配設されている。この搬送ベルト２８の上面に面して感光体ドラム１２が配設され、搬送ベルト２８の裏側に配設された転写ロール３０が搬送ベルト２８の上面を感光体ドラム１２に押し当てている。

感光体ドラム１２の周囲には、回転方向（図中反時計回り方向）に順に、クリーニング用除電チャージャー３２、クリーニングブレード３４、帯電チャージャー３６、現像ロール３８、転写ロール３０が配設されている。

クリーニング用除電チャージャー３２は、転写後の感光体ドラム１２の感光面を除電して、用紙Ｐに転写されずに感光面に残留したトナーの感光面への静電吸着力を低下させる。そして、クリーニングブレード３４で感光体ドラム１２上の未転写残留トナーを掻き落す。感光体ドラム１２の右側には廃トナーボックス４２が設けられており、クリーニングブレード３４によって感光体ドラム１２から掻き落されたトナーがこの廃トナーボックス４２に回収される。

また、帯電チャージャー３６は、感光体ドラム１２を一様に帯電する。感光体ドラム１２の上方には光走査装置４４が配設されており、この光走査装置４４が、感光体ドラム１２の帯電面にレーザー光を走査させ、感光体ドラム１２に静電潜像を形成する。

感光体ドラム１２の静電潜像は、現像ロール３８で現像され、転写ロール３０で感光体ドラム１２から用紙Ｐへトナー像が転写される。

トナー像が転写された用紙Ｐは、搬送ベルト２８の静電吸着によって水平方向に搬送され、搬送ベルト２８の水平方向に配設された定着装置５１へ送り込まれる。なお、本実施形態では、用紙Ｐは搬送ベルト２８に静電吸着されて搬送される構成としたが、吸引によって用紙Ｐを搬送ベルト２８に吸着させて搬送する構成してもよい。

定着装置５１では、ヒートロール４６に加圧ロール４８が圧接されており、用紙Ｐがヒートロール４６と加圧ロール４８によって挟持搬送される際に加圧加熱されることで、トナーが溶融し用紙Ｐに定着する。そして、定着装置５１から送り出された用紙Ｐは排出ロール４９によって排紙トレイ４１へ排紙される。

次に、転写ロールが設けられた転写ユニット５０について説明する。

図３に示すように、転写ユニット５０は、略矩形枠状のハウジング５２を有している。ハウジング５２の内側には、ベルトユニット５４が配設されている。

図２に示すように、ベルトユニット５４は、２本のローラ５６、５８と、このローラ５６、５８の間に巻き掛けられた無端状でゴム部材からなる搬送ベルト６０で構成されている。ローラ５６、５８の両端部はハウジング５２の側壁５２Ａ（図３参照）に回転可能に支持されている。ローラ５６には、図示しないモータが接続されており、モータの駆動によってローラ５６が回転することで、搬送ベルト６０が矢印Ａ方向に移動する構成となっている。なお、本実施形態では、ゴム部材からなる搬送ベルト６０を用いているが、搬送ベルト６０の材質はゴム部材に限定されるものではない。

ハウジング５２のローラ５６近傍には、ローラ５６に沿ってガイド部材６２が取り付けられるようになっている。

ガイド部材６２は、図４に示すように、ローラ５６の軸方向から見たときに、ローラ５６に沿って延びる略Ｌ字状の長板６４と、ローラ５６と搬送ベルト６０のクリーニングブラシ５３に接触しないように略Ｗ字状に形成された長板６６と、この長板６４と長板６６とに挟持されるバイアス印加部材６８とで構成されている。長板６４及び長板６６は共にポリカーボネート樹脂等の樹脂部材で成形されており、これらは溶着によって一体化されている。

なお、本実施形態では、長板６４及び長板６６はポリカーボネート樹脂で形成しているが、これらの材質は特にポリカーボネート樹脂に限定されない。

長板６４と長板６６との間にバイアス印加部材６８が挟持され、長板６４の用紙Ｐと接触するリブ６４Ａと長板６６の接触面６６Ａが段差を生じないように接合されている。これにより、用紙Ｐがガイド部材６２上を搬送されるとき、用紙Ｐの先端部がリブ６４Ａに引っ掛かることがなく、ガイド部材６２上をスムーズに搬送されるようになっている。

また、長板６４と長板６６の間には、バイアス印加部材６８が挟持されている。バイアス印加部材６８はクシ形状をしており、長手方向に多数設けられたクシの先端部が長板６４と長板６６の面より下がっている。

図３に示すように、ガイド部材６２の長板６４の長手方向の一方の端部には、板部７０が長手方向に延設されており、この板部７０には長孔７２が形成されている。一方、ハウジング５２に形成された受部８１には、ネジ孔（図示省略）が形成されている。この受部８１に板部７０を載せて、長孔７２とネジ孔にネジ８０を挿入して固定する。

また、長板６６の長手方向の他方の端部には、板部７４が長手方向に延設されており、この板部７４には長手方向に円柱状の凸部７６が突設されている。この凸部７６は、ハウジング５２の側壁７９に形成された孔部７８に挿入されるようになっている。

ガイド部材６２をハウジング５２に取り付ける際は、まず、ガイド部材６２の凸部７６を、ハウジング５２の側壁７９に形成された孔部７８に挿入し、ガイド部材６２の長孔７２が、受部８１に形成されたネジ孔に重なるようにする。そして、長孔７２とネジ孔にネジ８０を挿入することで、ガイド部材６２はハウジング５２に取り付けられるようになっている。

一方、ガイド部材６２をハウジング５２から取り外すときは、ネジ８０を取り外し、ガイド部材６２をハウジング５２の幅方向（矢印Ｂ方向）に向かってスライドさせて、凸部７６を孔部７８から引き抜く。これにより、ガイド部材６２がハウジング５２から取り外される。このように、ガイド部材６２をハウジング５２に取り付ける構成とすることで、搬送ベルト６０との位置関係の精度が出し易くなる。

また、ガイド部材６２をスライド構造とすることで、ガイド部材６２の熱膨張や熱収縮の影響を受けにくい構造となり、搬送ベルト６０との位置関係の精度を出しやすくすることができる。

ガイド部材６２のバイアス印加部材６８は、ハウジング５２に設けられた金属製の板金８５に接触しており、板金８５に接続されたケーブル８２を介して電圧印加装置８３（図４参照）から電圧が印加されるようになっている。

図３及び図４に示すように、ガイド部材６２は、断面形状が略三角柱とされた長板６６の先端部６６Ｂがローラ５６の上方にオーバーハングするようにハウジング５２に取り付けられる。そして、図４に示すように、先端部６６Ｂは、ローラ５６の頂部よりもわずかにローラ５６の回転方向側に位置している。これにより、搬送ベルト６０に静電吸着されて搬送され、ローラ５６の頂部近傍でコシにより搬送ベルト６０から剥離した用紙Ｐの先端部は、ガイド部材６２の長板６６ですくいあげられて、先端部６６Ｂの上面から長板６４のリブ６４Ａにかけて搬送され、定着装置５１（図２参照）へ送り込まれる。

このように、先端部６６Ｂをローラ５６の頂部よりも回転方向側に配置することで、用紙Ｐが搬送ベルト６０から剥離する際に、用紙Ｐの先端部がガイド部材６２にぶつかって破損したり、ガイド部材６２の下に入り込んで紙詰まりを引き起こしたりすることがない。

また、搬送ベルト６０とガイド部材６２との間に段差ができないので、搬送ベルト６０とガイド部材６２との境界を用紙Ｐが通過した際に、用紙Ｐは衝撃を受けることがなくスムーズに搬送される。従って、用紙Ｐのトナーが飛び散ることがないので、画像ブレの発生を防止することができ、用紙Ｐに安定した画像が形成される。

次に、本発明の第１の実施形態の作用について説明する。

図３に示すように、ハウジング５２には、ガイド部材６２が着脱可能に設けられている。すなわち、ハウジング５２には、種々のガイド部材６２が着脱可能に取り付けられるようになっている。感光体ドラム１２（図１参照）の表面に形成されたトナー像が転写された用紙Ｐは、ハウジング５２に配設されたベルトユニット５４の搬送ベルト６０で静電吸着されて、ガイド部材６２によって定着装置５１へ案内される。

そして、本実施形態では、ガイド部材６２をハウジング５２に対して着脱可能とすることができる。

例えば、用紙Ｐがコシの弱い薄い紙の場合には、図５に示すように、ガイド部材９０を定着装置５１のヒートロール４６と加圧ロール４８のニップ部まで延びる形状とすることで、用紙Ｐの姿勢を安定させて定着装置５１へ送り込むことができる。これにより、用紙Ｐのシワの発生を抑えることができる。また、用紙Ｐは、ヒートロール４６と加圧ロール４８のニップ部近傍まで安定して搬送されるので、用紙Ｐのトナーが衝撃によって飛び散ることがなく、画像ブレが発生せず安定した画像が得られる。

また、ガイド部材９０が定着装置５１側に入り込んでいる場合のメンテナンス時等において、定着装置５１をプリンタ１０から取り外す際には、ガイド部材９０をハウジング５２から取り外すことができる構成となっているので、まずガイド部材９０をハウジング５２から取り外せばよい。従って、定着装置５１を取り外す際に、ガイド部材９０が邪魔にならないように設計する必要がないので、ガイド部材の設計の自由度が上がる。

さらに、ガイド部材６２はハウジング５２に取り付けられているため、搬送ベルト６０との位置関係の精度が出し易くなる。これにより、用紙Ｐが搬送ベルト６０とガイド部材６２の境界を通過する際に、用紙Ｐはスムーズに搬送され、衝撃を受けることがない。従って、用紙Ｐのトナーが飛び散ることがないので、画像ブレの発生を防止することができ、用紙Ｐに安定した画像が形成される。

また、ガイド部材６２とハウジング５２とを別々に成形することで、金型設計が容易となり、成形工程においてコストダウンに繋がる。

本実施形態では、プリンタ１０を低湿の環境で使用した場合に対応させて、用紙Ｐとの間で放電が起こりにくい材料（ここでは、ポリカーボネート樹脂）で成形したガイド部材６２をハウジング５２に取り付けた。これにより、放電による用紙Ｐの帯電ムラを抑えることができるので、画像不良を防止できる。

また、搬送ベルト６０上を搬送された用紙Ｐが搬送ベルト６０から剥離する際に、沿面放電によって用紙Ｐの帯電が不均一になる場合がある。このとき、トナーと同極の電荷をガイド部材６２のバイアス印加部材６８に印加することで、用紙Ｐがガイド部材６２を通過する際に、バイアス印加部材６８から用紙Ｐへ電荷が移動して、用紙Ｐの帯電を均一にすることができる。これにより、トナーが用紙Ｐに確実に定着するので、未定着トナーの発生を防ぐことができる。従って、未定着トナーが浮遊して、定着装置５１でトナーを定着させる際に画像ブレが発生することがない。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態と同様の部分についての説明は割愛する。

図６に示すように、ガイド部材９２は、第１の実施形態のガイド部材６２の長板６４及び長板６６と同じ形状の長板９３及び長板９４で構成されている。長板９３及び長板９４は、共に電圧が印加可能な金属材料で形成されている。長板９４には電圧印加装置９１から電圧が印加されるようになっている。

次に、本発明の第２の実施形態の作用について説明する。

図６に示すように、ガイド部材９２をバイアスが印加可能な金属材料で形成することで、用紙Ｐを長板９３及び長板９４に接触させながら搬送させることができ、ガイド部材９２に高い電圧を印加しても、放電が発生する恐れがない。

なお、本実施形態では、金属材料でガイド部材を形成したが、導電性樹脂（例えば、トレカ等）でガイド部材を形成してもよい。

次に、本発明の第３の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態及び第２の実施形態と同様の部分についての説明は割愛する。

図７に示すように、ガイド部材９６の長板６４の接触面６４Ａと長板６６のリブ６６Ａには、用紙Ｐのトナーと同極性に帯電するフッ素樹脂９８をコーティングする。これにより、トナーと逆の極性に帯電してトナーを吸着している用紙Ｐがガイド部材９６上を搬送される際に、用紙Ｐとの摩擦帯電によって長板６６の接触面６６Ａと長板６４のリブ６４Ａにコーティングされたフッ素樹脂９８がトナーと同極性に帯電する。すなわち、摩擦帯電によって用紙Ｐはトナーと逆の極性に帯電するので吸着力が大きくなる。従って、未定着トナーの浮遊をなくすことができるので、画像乱れを防止できる。

なお、本実施形態では、長板６４の接触面６４Ａと長板６６の接触面６６Ａ、すなわち、ガイド部材９６の長板６４の接触面６４Ａと長板６６のリブ６６Ａにフッ素樹脂９８をコーティングする構成としたが、ガイド部材９６全体にフッ素樹脂をコーティングしてもよい。また、コーティングする部材は、用紙Ｐのトナーと同極性に帯電する部材であれば、フッ素樹脂に限定されるものではない。

なお、上記の実施形態では、モノクロレーザービームプリンタに本発明を適用した例を説明したが、感光体ドラムを複数用いたプリンタ、例えば、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）用の４個の感光体ドラムにそれぞれＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋのトナー像を形成し、このトナー像を用紙に順に転写して、４つのトナー像を重ねてカラー画像を形成するカラーレーザビームプリンタに本発明を適用してもよい。

本発明の第１実施形態のモノクロレーザープリンタの概略を示す図である。 本発明の第１の実施形態のモノクロレーザープリンタの転写ユニットと定着装置の概略を示す図である。 本発明の第１の実施形態のモノクロレーザープリンタの転写ユニットを示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態のモノクロレーザープリンタの転写ユニットに用いられるガイド部材を示す断面図である。 本発明の第１の実施形態のモノクロレーザープリンタの転写ユニットに用いられるガイド部材を示す側面図である。 本発明の第２の実施形態のモノクロレーザープリンタの転写ユニットに用いられるガイド部材を示す断面図である。 本発明の第３の実施形態のモノクロレーザープリンタの転写ユニットに用いられるガイド部材を示す断面図である。

符号の説明

１０ モノクロレーザープリンタ（画像形成装置）
１２ 感光対ドラム（像担持体）
５１ 定着装置
５２ ハウジング（筐体）
６０ 搬送ベルト
６２ ガイド部材
６８ バイアス印加部材
９０ ガイド部材
９２ ガイド部材
９６ ガイド部材

Claims (5)

1. 像担持体の表面に形成されたトナー像が転写された転写材を吸着して搬送する搬送ベルトと、
   前記搬送ベルトが装着された筐体に設けられ、前記搬送ベルトで搬送された前記転写材を定着装置へ案内するガイド部材と、を備え、
   前記筐体には、種々のガイド部材が着脱可能に取り付けられることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記ガイド部材は、前記転写材の種類に応じて異なる形状のものが前記筐体に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記ガイド部材には、前記転写材に電圧を印加するバイアス印加部材が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記ガイド部材は、導電性材料で成形されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
5. 前記ガイド部材は、少なくとも前記転写材との接触面が、該転写材のトナーと同極性に帯電する部材でコーティングされていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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