JP2010089340A - 印刷機及び印刷用紙の表面処理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 専用の転写フィルムを必要とせず、印刷用紙の所望箇所に表面処理が行える印刷機及び印刷用紙の表面処理方法を提供する。
【解決手段】 印刷用紙に印刷を行う印刷部3と、印刷された印刷用紙に紫外線硬化型材料を塗布する塗布部4と、紫外線硬化型材料が塗布された印刷用紙2に転写用フィルムFを押し付けて印刷用紙2の表面処理を行う表面処理部6とを備えた印刷機であって、印刷用紙2に塗布された紫外線硬化型材料の上から転写用フィルムFが押し付けられるのに先立ち、印刷用紙2における所定領域以外の紫外線硬化型材料を硬化させるための前処理用の紫外線照射部Tをさらに備える。
【選択図】 図1
【解決手段】 印刷用紙に印刷を行う印刷部3と、印刷された印刷用紙に紫外線硬化型材料を塗布する塗布部4と、紫外線硬化型材料が塗布された印刷用紙2に転写用フィルムFを押し付けて印刷用紙2の表面処理を行う表面処理部6とを備えた印刷機であって、印刷用紙2に塗布された紫外線硬化型材料の上から転写用フィルムFが押し付けられるのに先立ち、印刷用紙2における所定領域以外の紫外線硬化型材料を硬化させるための前処理用の紫外線照射部Tをさらに備える。
【選択図】 図1
Description
本発明は、印刷部により印刷された印刷用紙に、転写用フィルムを押し付けることにより、金箔、エンボス模様やホログラム模様等を転写して印刷面の付加価値を高めるための表面処理部を備えた印刷機及び印刷用紙の表面処理方法に関する。
上記構成の印刷機は、本願発明の出願人により既に提案されている。これは、印刷された印刷用紙に紫外線硬化型樹脂ワニス(ニスとも言う)を塗布するワニス塗布部と、該紫外線硬化型樹脂ワニスが塗布された印刷用紙に転写フィルムを押し付けるとともに、該押し付けられた転写フィルムの上から紫外線を照射することにより紫外線硬化型樹脂ワニスを硬化させて印刷面の表面加工を行うための表面処理部とを備えている(例えば、特許文献1参照)。
特開2008−23945号公報(図1、図2参照)
前記特許文献1の印刷機では、印刷用紙の印刷面全域に紫外線硬化型樹脂ワニスを塗布し、そのワニスが塗布された印刷用紙の印刷面全域に転写フィルムを押し付けることにより、印刷用紙の印刷面全域に表面処理を行う構成であるため、印刷用紙の印刷面の一部にのみ表面処理を行いたい場合には、全領域の一部のみに金箔、エンボス模様やホログラム模様等が入った専用の転写フィルムを必要とするため、コスト高になるだけでなく、専用の転写フィルムに取り替える煩わしい手間がかかる不都合があり、改善の余地があった。
本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、専用の転写フィルムを必要とせず、印刷用紙の所望箇所に表面処理が行える印刷機及び印刷用紙の表面処理方法を提供することを課題とする。
本発明の印刷機は、印刷用紙に印刷を行う印刷部と、該印刷された印刷用紙に紫外線硬化型樹脂ワニス又は紫外線硬化型インキ等の紫外線硬化型材料を塗布する塗布部と、該紫外線硬化型材料が塗布された印刷用紙に転写用フィルムを押し付けて該印刷用紙の表面処理を行う表面処理部とを備えた印刷機であって、印刷用紙に塗布された紫外線硬化型材料の上から転写用フィルムが押し付けられるのに先立ち、該印刷用紙における所定領域以外の紫外線硬化型材料を硬化させるための前処理用の紫外線照射部をさらに備えたことを特徴としている。
また、本発明の印刷用紙の表面処理方法は、印刷が施された印刷用紙に紫外線硬化型樹脂ワニス又は紫外線硬化型インキ等の紫外線硬化型材料を塗布し、該紫外線硬化型材料が塗布された印刷用紙に転写用フィルムを押し付けて該印刷用紙の表面処理を行う印刷用紙の表面処理方法であって、印刷用紙に塗布された紫外線硬化型材料の上から転写用フィルムが押し付けられる前工程で、印刷用紙における所定領域以外の紫外線硬化型材料に紫外線を照射して該材料を硬化させることを特徴としている。
上記のように、印刷用紙に塗布された紫外線硬化型樹脂ワニス又は紫外線硬化型インキ等の紫外線硬化型材料の上から転写用フィルムが押し付けられるのに先立ち、印刷用紙における所定領域以外の紫外線硬化型材料を硬化させることによって、硬化した紫外線硬化型材料に転写用フィルムを押し付けても、硬化した部分に金箔、エンボス模様やホログラム模様等が転写されることがない。従って、硬化されなかった紫外線硬化型材料に対応する印刷用紙の所定領域(所望箇所)のみに金箔、エンボス模様やホログラム模様等を転写して、表面処理することができる。尚、印刷用紙の印刷面の全域を表面処理したい場合には、前記転写用フィルムが押し付けられる前の印刷用紙の紫外線硬化型材料を硬化させる処理を行わないことになる。
また、本発明は、前記前処理用の紫外線照射部が、複数の紫外線発光ダイオードから構成されているのが好ましい。
上記のように紫外線発光ダイオードを用いることによって、長寿命で熱の発生が少なく、しかも低消費電力で使用することができる。更に、ON−OFFの切り替え動作が高速で行うことができるから、印刷用紙の印刷面のどのような領域においても紫外線照射ができ、高付加価値印刷の実現が簡易な構成で可能になる。
また、本発明は、印刷用紙に複数の画像が印刷されており、それら画像のうちの選択された画像の領域あるいは該画像を含む領域を前記所定領域とし、該所定領域の搬送方向始端の位置から搬送方向終端の位置に至るまで、該所定領域に対応した位置における紫外線発光ダイオードをOFFにするような構成を採用することができる。
転写用フィルムが押し付けられるのに先立ち、印刷用紙における所定領域以外の紫外線硬化型材料を硬化させることによって、硬化されなかった印刷用紙の所定領域(所望箇所)のみを表面処理することができるから、従来のような専用の転写フィルムが不要になるだけでなく、専用の転写フィルムに取り替える作業も不要になる。従って、専用の転写フィルムを必要とせず、共通の転写フィルムを使用しながらも、表面処理を行う前に所定領域以外の紫外線硬化型材料を硬化させるだけの簡易な構成で、印刷用紙の所望箇所にのみ表面処理を行うことができる印刷用紙の表面処理装置及び表面処理方法を提供することができる。
図1に、印刷用紙の印刷面に紫外線硬化型材料の一例である樹脂ワニスを塗布して光沢を出し、その上から更に金箔、エンボス模様やホログラム模様等を転写することにより、印刷面を加工することができる表面処理部6が組み込まれた印刷機の一例を示す。この印刷機は、紙積み台からフィーダ装置や用紙分離装置等により一枚ずつ印刷用紙2を送り出すための給紙部1と、この給紙部1からの印刷用紙2に5色の印刷を行うための印刷部3と、該印刷部3により印刷された印刷用紙2に紫外線硬化型樹脂ワニス(ニスとも言う)を塗布(コーティング)するワニス塗布部4と、該ワニス塗布部4により紫外線硬化型樹脂ワニスが塗布された印刷用紙2における領域のうちの所定領域以外の紫外線硬化型樹脂ワニスを硬化させるための前処理部5と、前処理部5により処理された印刷用紙2の紫外線硬化型樹脂ワニス上に復元力を有する伸縮自在な材料(例えばポリエチレンテレフタレート、所謂PETの他、他の材料でもよい)からなる転写用フィルムFを押し付けて該印刷用紙2の表面加工を行うための表面処理部6と、該表面処理部6により表面加工された印刷用紙2を排紙するための排紙部7とを備えている。ここでは、5色の印刷が行えるように5台の印刷ユニット8,9,10,11,12を備えた印刷部3としているが、5色以外の色、つまり1色又は2色以上の印刷が行える印刷部であってもよい。又、前記排紙部7は、グリッパを備えるチェーン搬送装置にて構成しているが、この排紙部7のない印刷機であってもよいし、又、印刷機を構成する各部の具体的な構成は図に示されるものに限定されるものではない。又、印刷用紙として枚葉紙を用いているが、連続する長尺な用紙であってもよい。
前記印刷面に金箔を付着させる場合には、フォイラーと呼ばれる箔押しにて印刷物を押圧することによって、印刷物の糊(ニスでもよい)の付いた部分に基材から金箔が剥がれて付着することになる。前記印刷面に金箔以外のものを付着させる構成であってもよい。前記金箔の場合も、前述同様に紫外線硬化型の糊(接着剤)又は紫外線硬化型のニスを印刷物に塗布し、塗布された糊又はニスの一部を硬化させた後、フォイラーと呼ばれる箔押しにて印刷物を押圧し、硬化していない糊又はニスの部分にのみ金箔が剥がれて付着するようになっている。
前記印刷ユニット8〜12は、印刷用圧胴8A〜12Aを備え、これら印刷用圧胴8A〜12Aの搬送方向上流側のそれぞれには、各印刷用圧胴へ印刷用紙2を渡すための渡し胴8B〜12Bを備えている。尚、前記渡し胴8B〜12Bのうちの搬送方向始端側に位置する径の小さな渡し胴8Bを給紙胴とも言い、この渡し胴8Bとフィーダ装置や用紙分離装置等とから前記給紙部1を構成している。そして、図示していないが、前記胴8A〜12A及び渡し胴9B〜12Bのそれぞれには、送り出されてきた印刷用紙2を爪台と爪とで把持するグリッパを円周方向の複数箇所(1箇所でもよい)に備えている。尚、前記径の小さな渡し胴8Bにも、図示していないが、印刷用紙2を爪台と爪とで把持するグリッパを円周方向の1箇所に備えている。
前記ワニス塗布部4は、紫外線硬化型樹脂ワニスが供給されるニス胴4Aとこれら対向配置して印刷された印刷用紙2に紫外線硬化型樹脂ワニスを塗布するための圧胴4Bとを備えている。
また、前記ワニス塗布部4は、前記圧胴4Bへ印刷用紙2を受け渡すための渡し胴14を備えている。これら胴14,4Bにも図示していないが、前記同様に送り出されてきた印刷用紙2を爪台と爪とで把持するグリッパを円周方向の複数箇所(1箇所でもよい)に備えている。
前記前処理部5は、ワニス塗布部4の圧胴4Bからの印刷用紙を搬送するための2個の渡し胴5A,5Bを搬送方向に沿って備えるとともに、それら渡し胴5A,5Bのうちの印刷用紙搬送方向終端側の渡し胴5Bの上方に、搬送されてくる印刷用紙上の所定領域以外の紫外線硬化型樹脂ワニスに紫外線を照射して該紫外線硬化型樹脂ワニスを硬化させるための紫外線照射部Tを備えている。
前記紫外線照射部Tは、図2(a),(b),(c)にも示すように、前記渡し胴5Bの表面にほぼ直交する方向に照射軸を有する多数の発光ダイオード13を備え、それら発光ダイオード13が渡し胴5Bの上方に配置されている。なお、発光ダイオード13と渡し胴5Bとの間隔は、出来る限り接近させた方が硬化効率の点で好ましいが、搬送される印刷用紙2に接触することがないような間隔が好ましく、その間隔Lを例えば20mm程度にしている。
前記多数の発光ダイオード13は、印刷用紙(渡し胴5B)の幅方向に沿って一直線上に所定間隔(等間隔)をおいて配置され、渡し胴5Bの幅方向全域に渡って紫外線を照射できるようになっている。
また、前記多数の発光ダイオード13のうちの所定個数(例えば11個)の発光ダイオード13を、横長状の1つの基板14に備えさせ、4台の基板14を印刷用紙(圧胴5B)の幅方向に連結するとともに、両側に位置する基板14の端それぞれに支持部材15(図2(c)では一端のみを図示している)を取り付けて、4台の基板14を渡し胴5Bの表面に対して所定距離(所定高さ)隔てて左右の支持部材15,15により支持させている。ここでは、44個の発光ダイオード13を備えさせた場合を示しているが、個数は自由に変更できる。
前記表面処理部6は、図1に示すように、前記渡し胴5Bからの印刷用紙2を受け取るために設けられた渡し胴16と、この渡し胴16からの印刷用紙2を受け取る圧胴17と、圧胴17上の印刷用紙に前記転写用フィルムFを押し付けて転写するためのフィルム転写機構18とを備えている。
前記フィルム転写機構18は、ワニス塗布部4により塗布された紫外線硬化型樹脂ワニスを接着剤として利用しながら前記転写用フィルムFを印刷用紙2に押し付けて、転写用フィルムFから印刷用紙2に金箔、エンボス模様やホログラム模様等を転写するように構成される。
そして、前記のように、印刷用紙2の紫外線硬化型樹脂ワニスに転写用フィルムFを押し付けることによって、紫外線硬化型樹脂ワニスの塗布面を平滑にすることができ、光沢度をアップさせることができる。そして、押し付けられた転写用フィルムFの上から紫外線照射ランプ19,20(1個又は3個以上であってもよい)からの紫外線を照射することによって、紫外線硬化型樹脂ワニスを硬化させるようにしている。前記渡し胴16も、前記同様に、印刷用紙2を把持するグリッパを周方向2箇所(1箇所又は3箇所以上であってもよい)に備えている。又、前記圧胴17は、前記渡し胴16よりも直径が大きな所謂3倍胴と言われる胴になっており、前記と同様に、グリッパを円周方向の3箇所(図示していない)に備えており、圧胴17が1回転する間に渡し胴16が1.5回転することにより、前記のように圧胴17側のグリッパに渡し胴16のグリッパからの印刷用紙2を受け渡すことができるようになっている。前記圧胴17を他の胴に比べて大きな直径(3倍胴)とすることによって、紫外線照射を行う乾燥処理区間を多く確保することができるだけでなく、ワニス塗布部4との距離が長く確保できる利点があるが、他の胴と同一の直径にして実施することもできる。
前記表面処理部6について詳述すれば、図1に示すように、前記転写用フィルムFが巻き付けられるとともに送り出し可能な供給ロール21と、この供給ロール21から送り出された転写用フィルムFを前記圧胴17上の印刷用紙(印刷用紙)2に押し付ける2個(1個又は3個以上でもよい)の押圧ローラ22,23と、該押圧ローラ22,23により前記転写用フィルムFを押圧した後、印刷用紙から剥離される該転写用フィルムFを巻き取る巻取用ロール24とを備えている。そして、供給ロール21と搬送方向上流側に位置する押圧ローラ22との間には、多数のフィルム案内用のローラが配置されている。又、搬送方向下流側に位置する押圧ローラ23と巻取用ロール24との間にも多数のフィルム案内用のローラを配置している。前記供給ロール21は、図示していない供給ロール用の電動モータの動力を用いて駆動回転され、前記巻取用ロール24は、図示していない巻取用ロール用の電動モータを用いて駆動回転される。
前記印刷機は、図2に示すように、制御部Sを備えており、この制御部Sは、前記前処理用の紫外線照射部Tの発光ダイオード13のうちの所定の発光ダイオードのみを点灯させることができる点灯制御手段25を備えている。従って、前記ワニス塗布部4で塗布された紫外線硬化型樹脂ワニスの上から押圧ローラ22,23により転写用フィルムFが押し付けられる前において、前処理用の紫外線照射部Tの発光ダイオード13のうちの特定の発光ダイオードのみを点灯させることにより、印刷用紙における所定領域以外の紫外線硬化型樹脂ワニスのみを硬化させ、紫外線硬化型樹脂ワニスが硬化されなかった印刷用紙における所定領域を所望箇所として表面処理することができるようになっている。
図3(a),(b)は、16個の画像A〜Pが印刷された印刷用紙2を示しており、その印刷された印刷用紙2における所定領域に発光ダイオード13からの紫外線を照射しないように、前記制御部Sにより発光ダイオード13の点灯制御を行っている状態を示している。
図3(a)は、印刷用紙2の左右両端の領域2L,2R(斜線で印された領域)に紫外線を照射しないように、それら2つの領域2L,2Rに対応した位置における発光ダイオード13を消灯するが、他の発光ダイオード13(2つの領域2L,2Rに挟まれた領域に対応した位置における発光ダイオード13)は点灯させるように制御する例を示している。
また、前記点灯制御手段25は、前記印刷用紙に複数の画像が印刷されている場合には、それら画像のうちの選択された画像の領域の搬送方向始端の位置で、該領域に対応した位置における紫外線発光ダイオード13をOFFにし、該画像の搬送方向終端の位置でその紫外線発光ダイオード13をONにする手段から構成されている。
図5(b)は、印刷用紙2に印刷された16個の画像A〜Pのうちの選択された6個の画像A,C,D,L,O,P(斜線で印された画像)の領域2A,2C,2D,2L,2O,2Pに紫外線を照射しないように、それら6個の画像A,C,D,L,O,P(斜線で印された画像)の領域2A,2C,2D,2L,2O,2Pに対応した位置における発光ダイオード13を該領域2A,2C,2D,2L,2O,2Pが通過する間は消灯するように制御する例を示している。
前記制御部Sには、プリプレスデータから、印刷用紙2の左右幅方向における左右の位置を算出する左右位置算出手段26、印刷用紙2の搬送方向始端と搬送方向終端の両端を算出する搬送方向両端位置算出手段27、印刷用紙2内の画像の位置(大きさも含む)を算出する画像位置算出手段28を備えている。従って、図3(a)に示す例では、左右位置算出手段26と搬送方向両端位置算出手段27の2つの手段を用いて発光ダイオード13の点灯を制御し、また、図3(b)に示す例では、左右位置算出手段26と(搬送方向両端位置算出手段27と)画像位置算出手段28の2つ(3つ)の手段を用いて発光ダイオード13の点灯を制御する。
このように領域2L,2R又は領域2A,2C,2D,2L,2O,2P以外の領域の紫外線硬化型樹脂ワニスを硬化させることによって、それら領域2L,2R又は2A,2C,2D,2L,2O,2Pのみにおける表面処理が行われるようにすることで、同一の転写用フィルムFを用いながらも、印刷用紙の所望箇所のみを表面処理することができる。
前記排紙部7には、表面処理部6にて処理されて搬送されてきた印刷用紙2を受け取って所定位置まで搬送するための搬送装置を備えている。この搬送装置は、印刷用紙の搬送方向両端に配置された左右一対のスプロケット7A,7Bに掛け渡された無端走行体である左右一対のチェーン7Cに設けられた、印刷用紙を把持するグリッパ(図示していないが、前述したグリッパと基本構成は同一である)により構成されている(図1参照)。
前記実施形態では、前処理用の紫外線照射部Tを渡し胴5Bの外部に配置した場合を示したが、図4及び図5に示すように、渡し胴16の内部に配置することによって、前処理用の紫外線照射部Tを配置する余分なスペースを外部に形成する必要がなく、その分、印刷機全体の小型化を図ることができる。しかも、図4では、図1で示した前処理部5を構成する一対の渡し胴5A,5Bを省略し、前記表面処理部6の渡し胴16の内部を前処理用の紫外線照射部Tを配置するスペースに利用することによって、さらに印刷機全体の小型化を図ることができる利点がある。
前記渡し胴16は、左右一対の円板16A,16Bと、これら円板16A,16Bの外周縁のほぼ半分を内側で連結する連結用の円弧状板部材29とからなっている。そして、円弧状板部材29の一端部付近に、複数の爪30とこれら爪30と同数の爪台31とからなるグリッパを備えている。
前記グリッパにより把持された印刷用紙2の印刷表面(ワニス側)である裏面に紫外線を照射する紫外線照射部Tを、渡し胴16の中心を貫通するパイプ32に取付金具33を介して固定している。前記パイプ32は、渡し胴16を回転自在に支持する壁面(図示せず)に固定されている。従って、ワニスが塗布されて圧胴4Bから送出された印刷用紙が渡し胴16のグリッパにより把持されて図5(b)に示すように回転して表面処理部6の圧胴17へ受け渡されるまでの間に、前記紫外線照射部Tにより印刷用紙2の印刷表面(ワニス側)を照射し、ワニスの一部を前述のように硬化させることができるようになっている。
図5(a),(b)で示した渡し胴16の具体的構成及び紫外線照射部Tの取り付け方などは図に示されるものに限定されるものではなく、適宜変更することができる。図5(a)では、グリッパを渡し胴16の回転方向一箇所にのみ設けた場合を示したが、2箇所以上設けてもよい。
また、前記実施形態では、領域2L,2Rに対応した位置における発光ダイオード13を消灯させ、かつ、他の領域に対応した位置における発光ダイオード13を点灯させるように発光ダイオード13を点灯制御したが、全ての発光ダイオード13を点灯させ、領域2L,2Rへ照射される紫外線を遮蔽する遮蔽板(紫外線カットガラスやフィルムあるいは金属板等で構成される)の単数又は複数を印刷用紙の幅方向に移動自在に設けて実施してもよい。この場合、遮蔽板を電動力を利用して自動的に所望箇所に対する紫外線をカットすることができるように構成することが好ましいが、手動操作にて遮蔽板を印刷用紙の幅方向へ移動させるようにしてもよい。また、このような遮蔽板を用いる場合には、発光ダイオードを個別に点灯制御する必要がないため、制御構成の簡素化を図ることができる。しかも、個別に点灯制御することによって、点灯時間に違いが生じ、それによる発光ダイオード素子の寿命がまちまちになり、交換時期を合わせることができないが、遮蔽板を用いる場合には、そのような不具合が発生しない利点がある。
また、前記実施形態では、図3(b)に関し、画像A,C,D,L,O,Pの領域2A,2C,2D,2L,2O,2Pと一致する領域を所定領域として設定し、ここに表面処理を行うようにしているが、たとえば、画像の領域よりも僅かに大きな所定領域(画像の領域と略相似形の領域)を設定してもよい。
また、前記実施形態では、紫外線硬化型材料の一例として樹脂ワニスを示したが、紫外線硬化型のインキや接着剤などであってもよい。
1…給紙部、2…印刷用紙、3…印刷部、4…ワニス塗布部、4A…ニス胴、4B…圧胴、5…前処理部、5A…部分、6…表面処理部、7…排紙部、7A,7B…スプロケット、7C…チェーン、8〜12…印刷ユニット、8A〜12A…印刷用圧胴、8B〜12B…渡し胴、14…渡し胴、15…支持部材、16…渡し胴、16A,16B…円板、17…圧胴、18…フィルム転写機構、19,20…紫外線照射ランプ、21…供給ロール、22,23…押圧ローラ、24…巻取用ロール、25…点灯制御手段、26…左右位置算出手段、27…搬送方向両端位置算出手段、28…画像位置算出手段、29…円弧状板部材、30…爪、31…爪台、32…パイプ、33…取付金具、F…転写用フィルム、S…制御部、T…紫外線照射部
Claims (4)
- 印刷用紙に印刷を行う印刷部と、該印刷された印刷用紙に紫外線硬化型樹脂ワニス又は紫外線硬化型インキ等の紫外線硬化型材料を塗布する塗布部と、該紫外線硬化型材料が塗布された印刷用紙に転写用フィルムを押し付けて該印刷用紙の表面処理を行う表面処理部とを備えた印刷機であって、
印刷用紙に塗布された紫外線硬化型材料の上から転写用フィルムが押し付けられるのに先立ち、該印刷用紙における所定領域以外の紫外線硬化型材料を硬化させるための前処理用の紫外線照射部をさらに備えたことを特徴とする印刷用紙の表面処理装置。 - 前記前処理用の紫外線照射部が、複数の紫外線発光ダイオードから構成されていることを特徴とする請求項1に記載の印刷用紙の表面処理装置。
- 印刷用紙に複数の画像が印刷されており、それら画像のうちの選択された画像の領域あるいは該画像を含む領域を前記所定領域とし、該所定領域の搬送方向始端の位置から搬送方向終端の位置に至るまで、該所定領域に対応した位置における紫外線発光ダイオードをOFFにするよう構成されることを特徴とする請求項2に記載の印刷用紙の表面処理装置。
- 印刷が施された印刷用紙に紫外線硬化型樹脂ワニス又は紫外線硬化型インキ等の紫外線硬化型材料を塗布し、該紫外線硬化型材料が塗布された印刷用紙に転写用フィルムを押し付けて該印刷用紙の表面処理を行う印刷用紙の表面処理方法であって、
印刷用紙に塗布された紫外線硬化型材料の上から転写用フィルムが押し付けられる前工程で、印刷用紙における所定領域以外の紫外線硬化型材料に紫外線を照射して該材料を硬化させることを特徴とする印刷用紙の表面処理方法。
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