JP2007240834A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】従来の画像形成装置と比較して設計の自由度を増すことが可能な画像形成装置を提供すること。
【解決手段】画像形成装置の本体1から開閉可能なユニット22と、ユニット22に取り付けられた第1ローラ20と、第1ローラ20の軸20aが所定空間25a内で移動可能となるように、第1ローラ20をユニット22に取り付けるための取り付け部材23、24、25と、ユニット22を閉じた場合に第1ローラ20により押圧される、本体1に設けられた第2ローラ21と、第1ローラ20の軸20aが挿入可能な溝32を有し、溝32の深さ方向はユニット22を閉じる際に第1ローラ20の軸20aが動く軌跡S方向と異なる、本体1に設けられた軸受けガイド31と、を備え、ユニット22を閉じる際に、前記第1ローラ20の軸20aは、所定空間25aを移動しながら溝32に挿入される、画像形成装置である。
【選択図】図9

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、およびプリンター等の画像形成装置に関する。
従来の複写機、プリンター等の画像形成装置では、装置全体の小型化のために装置側面近傍であって実質上垂直方向に用紙の搬送路を設けられている場合が多い。この実質上垂直方向に設けられている搬送路には、シートに画像を転写するための転写ローラ対が配置されている。
この転写ローラ対の一方のローラや搬送ガイド面などをユニット化し、そのユニットが装置側面から開閉される構造とすることにより、搬送路の広範囲が露出されジャム処理やメンテナンスの作業を容易に行うことが可能となる画像形成装置が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
上記特許文献1における開閉可能なユニットについて説明する。図13は、特許文献1の画像形成装置において開閉可能なユニット部分を示した正面構成図である。図13に示す特許文献1の画像形成装置は、本体100に対して開閉可能なユニット102が設けられている。
この開閉可能なユニット102には、点線で示されている転写ローラ103が設けられており、ユニット102の内側が用紙の搬送ガイドを形成している。
一方、本体100には、点線で示されている感光体ドラム104が設けられており、感光体ドラム104の近傍に設けられた軸受けガイド105によって溝106が形成されている。
上記ユニット102が支点102aを中心に回動されて閉じられた場合には、転写ローラ103の軸103aが溝106に挿入されることにより、転写ローラ103は感光体ドラム104に押圧されることになる。
特開2002−258632号公報
上記特許文献1の画像形成装置では、ユニット102を閉じると軸103aが図13に示す軌跡Tを描いて移動することになるため、溝106は、軸103aの軌跡T方向に沿って形成されている必要があり、他の方向に形成することは出来なかった。
そのため、従来の画像形成装置では開閉自在なユニットとその本体の設計における自由度が小さくなっていた。
本発明は、従来の画像形成装置の課題を考慮して、従来と比較して設計の自由度を増すことが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、第1の本発明は、
画像形成装置の本体において開閉可能な開閉ユニットと、
前記開閉ユニットに取り付けられた第1ローラと、
前記第1ローラの軸が所定空間内で移動可能となるように、前記第1ローラを前記開閉ユニットに取り付けるための取り付けユニットと、
前記開閉ユニットを閉じた場合に前記第1ローラにより直接または間接的に押圧される、前記本体に設けられた第2ローラと、
前記第1ローラの軸が挿入される溝を有する、前記本体に設けられた軸受けガイドと、を備え、
前記溝の深さ方向は前記開閉ユニットを閉じる際に前記第1ローラの軸が動く軌跡方向と異なる方向に形成されており、
前記開閉ユニットを閉じる際に、前記第1ローラの軸は、前記所定空間を移動しながら前記溝に挿入される、画像形成装置である。
又、第2の本発明は、
前記第1ローラの軸が前記所定空間を移動する際に、前記第1ローラの軸は、前記溝に繋がる前記本体の筐体表面に当接しながら移動する、第1の本発明の画像形成装置である。
又、第3の本発明は、
前記取り付けユニットは、
前記第1ローラを前記第2ローラに押圧するための弾性部材を有しており、
前記第1ローラの軸は、前記ユニットを閉じる際に受ける力の全部又は一部を前記弾性部材により吸収されながら前記所定空間を移動する、第1の本発明の画像形成装置である。
又、第4の本発明は、
前記取り付けユニットは、
前記第1ローラの軸に取り付けられる軸受け部材と、
前記軸受け部材を保持するために、前記軸受け部材を覆うように前記開閉ユニットの筐体表面に固定されている軸受けホルダーと、を有しており、
前記弾性部材は、前記軸受け部材と前記開閉ユニットの表面の間に設けられており、
前記所定空間とは、前記軸受け部材と前記弾性部材の間に設けられた空間である、第3の本発明の画像形成装置である。
又、第5の本発明は、
前記溝の深さ方向は、第2ローラの中心軸方向である、第1の本発明の画像形成装置である。
又、第6の本発明は、
前記第1ローラは2次転写ローラであり、
前記第2ローラは前記2次転写ローラに対向する対向ローラであり、
前記2次転写ローラと前記対向ローラの間に設けられた、前記対向ローラに捲き掛けられている中間転写ベルトを備え、
前記対向ローラは、前記中間転写ベルトを介して前記2次転写ローラに押圧されている、第1の本発明の画像形成装置である。
又、第7の本発明は、
前記第1ローラは転写ローラであり、
前記第2ローラは、感光体ドラムであり、
前記感光体ドラムは、前記転写ローラによって押圧されている、第1の本発明の画像形成装置である。
本発明によれば、従来の画像形成装置と比較して設計の自由度を増すことが可能な画像形成装置を提供することが出来る。
以下に、本発明の画像形成装置の一実施例である複写機について説明する。
図1は、本発明にかかる実施の形態における複写機の正面断面図である。図1に示すように、本実施の形態の複写機は、その本体1の底部に画像形成される用紙を収納するための2つの給紙カセット2を備えている。又、本実施の形態における複写機は、本体2の上部に露光ランプ、レンズ、ミラー等により原稿の画像を読み取る原稿読み取りユニット17を備えている。
また、本実施の形態における複写機は、タンデム方式を用いたカラー複写機であり、ブラック画像形成ユニット3、イエロー画像形成ユニット4、シアン画像形成ユニット5、及びマゼンダ画像形成ユニット6を備えている。これら画像形成ユニット3、4、5、6によって形成された各画像を、用紙に転写する前に重ね合わせる中間転写ベルト7が配置されている。なお、4つの画像形成ユニット3、4、5、6の基本的構成は同じであるため、マゼンダ画像形成ユニット6を例に挙げて説明すると、図1に示すように、マゼンダ画像形成ユニット6は、感光体ドラム10、帯電器11、現像器12、1次転写ローラ13、及びクリーニングユニット14等から構成されている。
さらに、4つの画像形成ユニット3、4、5、6の、各々の帯電器によって帯電された各々の感光体ドラムの表面を光走査することによって静電潜像を形成するレーザースキャナーユニット(以下、LSUと呼ぶ)15が、4つの画像形成ユニット3、4、5、6の下方に配置されている。
この中間転写ベルト7上に形成されたトナー画像を、給紙カセット2から給紙された用紙に転写するための転写ローラ対8が設けられている。更に、用紙に転写されたトナー画像を定着するための定着ユニット9が設けられている。又、上記定着ユニット9によって、トナー画像が定着された用紙が排出される排出トレー16が設けられている。
次に用紙の搬送路について説明する。
給紙カセット2に収納されている用紙は、その上部に配置されている給紙ローラ対18によって給紙され、レジストローラ対33、転写ローラ対8、及び定着ユニット9を経由し、排出トレー16へと搬送される。ここで給紙ローラ対18、転写ローラ対8、及び定着ユニット9は本体1の側面1a近傍に沿って配置されており、用紙が搬送される搬送路19は、側面1aに沿って形成されている。
次に、転写ローラ対8について説明する。
転写ローラ対8は、搬送路19を挟んで側面1a側に配置された2次転写ローラ20と、この2次転写ローラ20と中間転写ベルト7を挟んで対向する位置に配置された対向ローラ21を有している。この対向ローラ21に対して2次転写ローラ20が押圧されていることによって、中間転写ベルト7上に形成されたトナー像が用紙に転写される。
次に、本体1から開閉自在に構成されている開閉ユニット22について説明する。
搬送路19を基準にして側面1a側の一部分は開閉ユニット22として構成されている。尚、開閉ユニット22は、図1において斜線で示されている。この開閉ユニット22には、2次転写ローラ20が取り付けられており、支点22aを中心にして外側に開閉される(図1の矢印A参照)。
図2は、開閉ユニット22と本体1の一部を示した正面構成図である。図2に示すように、本体1側には2次転写ローラ20の中心に向かって形成された軸受けガイド31が設けられており、この軸受けガイド31に2次転写ローラ20の軸20aが挿入されている。又、2次転写ローラ20は、開閉ユニット22に設けられたバネ部材24によって矢印B方向に付勢されることにより、対向ローラ21に押圧されている。又、本体1の軸受けガイド31が形成されている筐体表面1cは、搬送路19の搬送ガイドの一部を形成している。
図3は、開閉ユニット22を側面1aと反対側の側面1bから見た斜視図である。図3に示すように2次転写ローラ20は、その軸20aの両端において開閉ユニット22の内側の表面22aに取り付けられている。又、図3には、図1で説明したレジストローラ対33の一方のレジストローラ33aが開閉ユニット22に取り付けられている状態が示されている。この開閉ユニット22の表面22aは、搬送路19の搬送ガイドの一部を形成している。
次に、2次転写ローラ20の取り付け構造について説明する。
図4は、開閉ユニット22の2次転写ローラ20が取り付けられている部分の一方の正面図(図3の矢印I方向の正面図)である。2次転写ローラ20は、図4に示されている軸受け部材23、バネ部材24、及び軸受けホルダー25を用いて開閉ユニット22に取り付けられている。以下、それらの構造について順に説明する。
図5は、軸受け部材23の斜視図である。軸受け部材23は、図4に示すように2次転写ローラ20の軸20aに取り付けられている。又、図5に示すように、軸受け部材23は軸20aが挿入されるドーナツ状の軸受け部23aと、軸受け部23aの外周縁から外側に向けて形成された凸部23bとを有している。又、軸受け部材23は、図4において凸部23bの左右に所定の間隔を開けて形成された壁部材23cを備えている。
一方、バネ部材24は、図4に示されているように、その一端が開閉ユニット22の表面に固定されており、他端は凸部23bに嵌められている。尚、2つの壁部材23cは、バネ部材24が凸部23bから左右方向に外れるのを防止する役割も有している。
図6は、軸受けホルダー25の斜視図である。尚、図6に示す軸受けホルダー25の斜視図は図4の紙面反対方向から見たものである。この軸受けホルダー25は、図3、4に示すように軸受け部材23を上方から覆うように、開閉ユニット22の表面22aに固定されている。
図6に示すように、軸受けホルダー25は、軸受け部材23を覆っている保持枠26と、その両端に所定の間隔を空けて下方から上方に形成された2つの嵌合部27とを有している。これら嵌合部27と保持枠26は、保持枠26の両側下方の接続部26aで接続されている。保持枠26の内側面は、正面からみて6角形状に構成されており、この内側面で形成されている空間を内側空間25aとする。
又、各々の嵌合部27は、上方に位置する先端27cにおいて接合する平行な2つの部材27a、27bから構成されている。この2つの部材27a、27bは、軸20a方向に所定の間隔を空けて配置されている。更に、嵌合部27を構成している部材27a、27bには、外側に向けて突出した嵌合凸部28が形成されている。この嵌合凸部28は下側がテーパー形状28aに形成されている。
図7は、開閉ユニット22の2次転写ローラ20の取り付け部分の拡大図である。又、図8は、軸受けホルダー25とその取り付け部分を示した正面図である。
図7、8に示すように、開閉ユニット22の表面22aには、軸受けホルダー25を取り付けるための嵌め込み部34が形成されており、嵌め込み部34の両端には、上述した軸受けホルダー25の嵌合部27に嵌合するように嵌合部29が形成されている。この嵌合部29は、上記嵌合凸部28と先端27cの間に嵌るように形成された嵌合凸部30を有している。この嵌合凸部30は、上方にテーパー形状30aを有している。
図8に示すように、軸受けホルダー25を嵌め込み部34に取り付ける際には、軸受けホルダー25を矢印C方向に挿入することにより、テーパー形状28aとテーパー形状30aが対向する。そして、更に軸受けホルダー25を矢印C方向に挿入することにより、嵌合部27は接続部26aを中心にして、保持枠26の方向(矢印D参照)に弾性的に回動し、図4、7に示されるように嵌合凸部30が嵌合凸部28と先端27cの間に嵌り、軸受けホルダー25は嵌め込み部34に固定される。又、嵌合部29は、嵌合部27の2つの部材27a、27bの間に嵌るように形成されている。
次に、開閉ユニット22を開いた状態について説明する。
図9は、開閉ユニット22を本体1から開いた状態を示す要部拡大図である。又、図10は、図9に示す状態(開閉ユニット22を開いた状態)における2次転写ローラ20が取り付けられている部分の正面断面図である。尚、図10は、軸受けホルダー25の部材27aと27bの間における断面図である。
図10に示すように、開閉ユニット22を開いた状態では2次転写ローラ20が押圧する対象(閉じた状態における対向ローラ21)がないため、軸受け部材23はバネ部材24の付勢力により軸受けホルダー25に当接する(矢印H参照)。図10において内側空間25aを形成する上方の面を25bとし、面25bの右隣の面を25cとする。
ここで、図10に示すように、軸受けホルダー25の内側空間25aは、軸受け部材23よりも大きく形成されているため、軸受け部材23は内側空間25aを移動可能である。
尚、本発明の第1ローラは、例えば、本実施の形態の2次転写ローラ20に相当し、本発明の第2ローラは、例えば、本実施の形態の対向ローラ21に相当する。又、本発明の取り付けユニットは、例えば、本実施の形態の軸受け部材23、バネ部材24、及び軸受けホルダー25に相当する。又、本発明の所定空間は、例えば、本実施の形態の内側空間25aに相当する。又、本発明の弾性部材は、例えば、本実施の形態のバネ部材24に相当する。
次に、開閉ユニット22の開閉動作について説明する。
はじめに、開閉ユニット22を閉じる動作について説明する。
図9に示す状態から開閉ユニット22を閉じる動作に伴って、2次転写ローラ20の軸20aも軌跡Sを描いて移動する。そして、このような軌跡Sを描いて回動すると、2次転写ローラ20の軸20aは、筐体表面1cの軸受けガイド31の上方部分に当接する。
図11(a)は、2次転写ローラ20の軸20aが軸受けガイド31の上方の筐体部分に当接している状態を示す図である。図11(a)に示すように、軸20aは、軸受けガイド31の溝32の上方の筐体P部分に、バネ部材24の弾性力により当接している。尚、図11及び以下に示す図12は説明のために各構成及び動作は適宜誇張して図示されている。
この状態から、更に開閉ユニット22を閉じると、軸受けホルダー25は開閉ユニット22とともに回動するが、軸20aは本体1側の筐体表面1cで移動を制限されるため回動できない。そのため、軸受けホルダー25の内側の面25d(図11において上方に位置し、図10において左方向に位置する)が軸受け部材23の上側の壁部材23cに当接し、軸20aは軸受け部材23とともに矢印E方向に押し下げられる。この押し下げられる際には、軸20aは、バネ部材24の弾性力によって本体1側の筐体表面1cに当接している。すなわち、開閉ユニット22が閉じられる際に、軸20aは筐体表面1cから受ける反作用の力の全部又は一部をバネ部材24によって吸収されながら内側空間25a内を移動することになる。
図11(b)は、軸20aが押し下げられて、溝32の端上部の角31aに位置している状態を示す図である。図11(b)に示すように、軸20aは本体1側の筐体表面1cで移動を制限されているため、(a)と比較して、バネ部材24は縮み、軸受けホルダー25の内側空間25a内において上方に配置されている。
続いて、軸20aはバネ部材24による弾性力により矢印F方向に移動し、溝32に挿入される。この状態を示すのが、図11(c)である。
図11(c)に示すように、軸20aの矢印F方向への移動は、第1ローラの表面が中間転写ベルト7を介して対向ローラ21に当接する位置で停止する。
次に、開閉ユニット22を開く動作について説明する。
図12(a)は、軸20aが溝32に挿入されている状態(開閉ユニット22が閉じられている状態)を示す簡略構成図である。図12(a)では、軸受け部材23の軸受け部23aのみ図示している。又、軸受けホルダー25については内面の一部のみを示している。又、図12(a)は、図11(c)の状態に相当する。
開閉ユニット22を矢印A方向(図2参照)に開くと、軸20aは溝32の上端面32aで規制されて回動しないが、軸受けホルダー25は開閉ユニット22とともに矢印A方向に回動する。
図12(b)は、軸受けホルダー25が回動し、その面25cが軸受け部23aに当接している状態を示している。この状態から更にユニット22を開くと、図12(b)において、水平を基準にして溝32の上端面32aの形成角度αは、面25cの形成角度βよりも小さいため、図12(c)に示すように面25cによって軸20aは溝32から押し出される(矢印G参照)。又、図示はしていないが、バネ部材24の弾性力も軸20aを引き出す補助をしている。
そして、開閉ユニット22は図9に示す状態に開かれる。
以上のように、本実施の形態の画像形成装置では、溝32の深さ方向は、図9に示す軸20aの軌跡S方向と異なる方向である、対向ローラ21の中心軸21a方向に形成されているが、軸受けホルダー25の内側空間25a内を軸受け部材23が移動可能であるため、軸20aは溝32に挿入可能となる。又、開閉ユニット22を開く際にも軸20aは溝32から押し出されることになる。
又、本実施の形態では、溝32を軸20aの軌跡Sに沿って形成する必要がないため、設計における自由度を増すことが出来る。
又、本実施の形態の画像形成装置では、溝32が対向ローラ21の中心軸21a方向に形成されている。すなわち、2次転写ローラ20の中心軸と対向ローラ21の中心軸を結ぶ方向に溝32が形成されているため、2次転写ローラ20は対向ローラ21に対して安定して押圧することが出来る。
このように設計における自由度が増すために、本実施の形態のような縦搬送を行い、JAM処理のために開閉ユニット22を設けた構成の画像形成装置においても、溝32を対向ローラ21の中心軸21a方向に形成することが可能となる。
又、本実施の形態では、軸受けホルダー25は、軸受け部材23を覆うように構成されているため、飛散したトナーが軸受け部材23の摺動部に入り込むことを低減することが出来る。
又、本実施の形態では、2次転写ローラ20を交換する等のメンテナンスの際には、軸受けホルダー25を外すだけでよく、更に軸受けホルダー25は嵌合部27を図8に示す矢印D方向に移動させるだけで外すことが可能なため、メンテナンス性が良好となる。
尚、本実施の形態の開閉ユニット22が閉じられた状態では、2次転写ローラ20はバネ部材24によって水平方向に付勢されており、溝32の深さ方向とは異なっているが、バネ部材24によって2次転写ローラ20を付勢する方向を溝32の深さ方向と一致させてもよい。この場合、2次転写ローラ20の対向ローラ21に対する押圧をより安定して行うことが出来る。
又、本実施の形態の画像形成装置では、軸20aがバネ部材24によって本体1側の筐体表面1cに当接しながら押し下げられて溝32に挿入される構成であるが、開閉ユニット22の回動によって軸20aが溝32の下方の筐体表面1cに当接しながら押し上げられて溝32に挿入される構成であってもよい。
又、本実施の形態では、2次転写ローラを有する部分を開閉ユニットとして説明しているが、この部分に限らなくても良く、例えば、定着ユニット9の側面1a側のローラが取り付けられている部分を開閉ユニットとして、本発明を適用しても良い。更に、本体1側に設けられているレジストローラ33b(図1参照)の中心軸に向かうような溝を形成し、その溝にレジストローラ33aの軸が挿入可能なように、本発明の取り付けユニットを適用してもよい。
又、本実施の形態の複写機は、中間転写ベルト7を備えた構造であるが、中間転写ベルトを備えずに、例えば、感光体ドラムに直接転写ローラが押圧されている構成であるモノクロ用の複写機に対して、本発明を適用しても良い。この場合、本発明の第1ローラは転写ローラに相当し、本発明の第2ローラは感光体ドラムに相当する。
又、本実施の形態では、本発明の画像形成装置の一例として複写機を用いて説明しているが、プリンター、ファクシミリであってもよい。
本発明の画像形成装置は、従来の画像形成装置と比較して設計の自由度が増すという効果を有し、複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置として有用である。
本発明にかかる実施の形態における複写機の正面構成図 本発明にかかる実施の形態における複写機の部分拡大図 本発明にかかる実施の形態におけるユニットの斜視図 本発明にかかる実施の形態のユニットに転写ローラを取り付けている部分の正面図 本発明にかかる実施の形態における軸受け部材の斜視図 本発明にかかる実施の形態における軸受けホルダーの斜視図 本発明にかかる実施の形態のユニットに転写ローラを取り付けている部分の正面図 本発明にかかる実施の形態の軸受けホルダーをユニットに取り付ける方法を説明するための図 本発明にかかる実施の形態の画像形成装置においてユニットが開いた状態を示す部分拡大図 本発明にかかる実施の形態の画像形成装置のユニットが開いた状態における軸受け部材と軸受けホルダーの位置関係を示す図 (a)〜(c)本発明にかかる実施の形態の画像形成装置のユニットを閉じる際における2次転写ローラの軸の移動を示す図 (a)〜(c)本発明にかかる実施の形態の画像形成装置のユニットを開く際における2次転写ローラの軸の移動を示す図 従来の画像形成ユニットにおける開閉可能なユニットを示す図
符号の説明
20 二次転写ローラ
21 対向ローラ
22 開閉ユニット
23 軸受け部材
24 バネ部材
25 軸受けホルダー
26 保持枠
27、29 嵌合部
28、30 嵌合凸部
31 軸受けガイド
32 溝
33 レジストローラ対
34 嵌め込み部

Claims (7)

  1. 画像形成装置の本体において開閉可能な開閉ユニットと、
    前記開閉ユニットに取り付けられた第1ローラと、
    前記第1ローラの軸が所定空間内で移動可能となるように、前記第1ローラを前記開閉ユニットに取り付けるための取り付けユニットと、
    前記開閉ユニットを閉じた場合に前記第1ローラにより直接または間接的に押圧される、前記本体に設けられた第2ローラと、
    前記第1ローラの軸が挿入される溝を有する、前記本体に設けられた軸受けガイドと、を備え、
    前記溝の深さ方向は前記開閉ユニットを閉じる際に前記第1ローラの軸が動く軌跡方向と異なる方向に形成されており、
    前記開閉ユニットを閉じる際に、前記第1ローラの軸は、前記所定空間を移動しながら前記溝に挿入される、画像形成装置。
  2. 前記第1ローラの軸が前記所定空間を移動する際に、前記第1ローラの軸は、前記溝に繋がる前記本体の筐体表面に当接しながら移動する、請求項1記載の画像形成装置。
  3. 前記取り付けユニットは、
    前記第1ローラを前記第2ローラに押圧するための弾性部材を有しており、
    前記第1ローラの軸は、前記ユニットを閉じる際に受ける力の全部又は一部を前記弾性部材により吸収されながら前記所定空間を移動する、請求項1記載の画像形成装置。
  4. 前記取り付けユニットは、
    前記第1ローラの軸に取り付けられる軸受け部材と、
    前記軸受け部材を保持するために、前記軸受け部材を覆うように前記開閉ユニットの筐体表面に固定されている軸受けホルダーと、を有しており、
    前記弾性部材は、前記軸受け部材と前記開閉ユニットの表面の間に設けられており、
    前記所定空間とは、前記軸受け部材と前記弾性部材の間に設けられた空間である、請求項3記載の画像形成装置。
  5. 前記溝の深さ方向は、第2ローラの中心軸方向である、請求項1記載の画像形成装置。
  6. 前記第1ローラは2次転写ローラであり、
    前記第2ローラは前記2次転写ローラに対向する対向ローラであり、
    前記2次転写ローラと前記対向ローラの間に設けられた、前記対向ローラに捲き掛けられている中間転写ベルトを備え、
    前記対向ローラは、前記中間転写ベルトを介して前記2次転写ローラに押圧されている、請求項1記載の画像形成装置。
  7. 前記第1ローラは転写ローラであり、
    前記第2ローラは、感光体ドラムであり、
    前記感光体ドラムは、前記転写ローラによって押圧されている、請求項1記載の画像形成装置。
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