JP4030650B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に画像形成装置およびオフィス・オートメーション装置に関し、さらに詳細には、使用開始日と消耗日および消費量に関する情報を記憶し、さらに画像形成装置内のプログラミングを更新するためのメモリを備えた、前記装置内で使用される消耗品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ファクシミリ機、プリンタ、複写機など大抵の画像形成装置には、いくつかの消耗品、たとえば、その寿命が終わると交換されるトナー、インク、リボン、光導電体、現像液などが使用されている。消耗品のサービス寿命は一般に製造者によって設計され、その消耗品がその中で動作するプリント・エンジンによって監視される。最適には、消耗品の寿命の終わりが近付くと、プリント・エンジンが装置のフロント・パネル上に、またはパーソナル・コンピュータなどのホスト装置上に、消耗品の状況に関するメッセージをユーザに表示する。
【０００３】
消耗品に関してはその売買方法のため、製造者が消耗品消費率および使用に関する消耗製品の情報をオペレータから直接集めることは非常に困難である。しばしば、消耗製品は大きな卸売り業者を通して小売りされ、使用済みになるとリサイクルのために返却アドレスなしで、製造者または再製造者に直接返却される。その結果、製造者が製品の使用についての情報を間接的に収集しなければならなかった。たとえば、一般の使用情報を集めるために製造日およびロット番号を追跡しようとする試みがなされる。しかしこの方法は、在庫時間が変動し、かつ製品配給の地理的領域が広いため、設置日および使用済み日を推定することは不可能ではないにせよ、非常に困難であるので、一般的な傾向を識別するのにしか適していない。
【０００４】
その結果、製造者は、新しい消耗製品に製品調査カードを添付することにより消費者から直接に情報を得ようと試みた。あいにく、この種類の調査への参加率は、販売された製品の総数と比較してきわめて低い。従来、参加率は２％という低さであった。消費者は新しい消耗品が設置されると、調査カードをいとも簡単に捨ててしまう。
【０００５】
レーザ・プリンタに使用される消耗品装置の例は、トナー・カートリッジ、光導電体（通常ドラムまたはベルト）、現像液アセンブリ、フューザ・ローラ上のシリコン・パッド、フューザ・アセンブリ、クリーニング・ローラ、油差しローラ、トランスファ・アセンブリ、トランスファ・ベルトおよびギヤ・トレーンである。他の装置の消耗品には、リボン、インク・カートリッジ、インク袋およびインク・プリント・ヘッドなどの品物が含まれる。
【０００６】
その上、追加の機能を提供し、操作パラメータを調整し、ソフトウェア・バグを修正するために、オフィス・オートメーションおよび画像形成装置のプログラミングをアップデートすることがしばしば望まれる。たとえば、現在市販されている単色レーザ・プリンタの場合、装置内に少なくとも４個の別々のマイクロコンピュータがある。第１のマイクロコンピュータはユーザ用表示回路のなかにあって、ユーザからデータを集め、ユーザに重要なデータを表示する。第２のマイクロコンピュータはプリント・エンジンの中にあって、電子写真画像現像プロセスを制御する。第３のマイクロコンピュータは、所望のプリントされたページを取り、プリント・エンジン内のレーザ・画像形成装置への転送のために画像をラスタ化する。最後の第４のマイクロコンピュータは、ローカル・エリア・ネットワーク、すなわちＬＡＮの呼出し、およびデータ交換を制御する。同様に、他の画像形成装置およびオフィス・オートメーション装置についても、オフィス・オートメーション装置内にあるマイクロコンピュータのどれにもコンピュータ・ソフトウェア／ファームウェアを更新することが必要であることがわかるであろう。しかし現在は、記憶装置、通常はある種類のＲＯＭ（読取り専用メモリ）を物理的に交換することが必要になるので、実施することは困難であり、費用がかかる。これはしばしば、サービス技術者もしくは、費用のかかる工場リコールによって達成されなければならない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
現在、ホスト装置とプリンタ間の通信は、情報の大部分がホストからプリンタへ送られるという意味では、元来「片道」である。非常に限られた情報量、具体的に言うと、用紙供給トレイ状態ビットおよびトナー・カートリッジ低下状態ビットがプリンタからホスト装置に送られる。
【０００８】
したがって、消費率、使用開始日と消耗日およびその他の重要な情報に関しては、消耗品構成部品の製造者へもっと直接的に連絡することができれば好都合である。そのうえ、オフィス・オートメーション装置および画像形成装置にソフトウェア・パッチとアップデート情報を提供できれば効果的である。また、ホスト装置と画像形成装置及びオフィス・オートメーション装置との間に強固な往復通信を提供することも有利である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、消耗品上または内側に設置された記憶装置を採用することによって、画像形成装置および／またはオフィス・オートメーション装置内のソフトウェア、ならびに／あるいは画像形成装置またはオフィス・オートメーション装置に接続されたホスト・コンピュータ内のソフトウェア（たとえばプリント・ドライバ・ソフトウェア）を使用することができる。記憶装置がパーソナル・コンピュータなどのホスト装置からデータを受信し、記憶できるようにする通信チャネル・インタフェースが提供されている。さらに、この通信チャネルは、消耗品が使用されている画像形成装置またはオフィス・オートメーション装置内のマイクロコントローラ用の種々のプログラム記憶要素へのデータ経路を含んでいる。このデータ経路により、記憶装置は、マイクロコンピュータ用のソフトウェア・プログラムにソフトウェアアップデート情報またはパッチを提供することができる。これにより、装置機能が追加または変更されて、ユーザが直接介入しないでソフトウェア・バグが修正される。具体的な例としては、具体的なカラー・シェードの発生を制御するカラー・ルックアップ・テーブルへのアップデート情報の提供がある。トナー配合が最適化されるにつれて、新しいトナー配合を利用するために、電子グラフィック・プリント・パラメータのいくつか、またはすべてを変更する必要がしばしばある。今までは、すでに稼働中の画像形成装置に対し、このようなことを行う便利な方法がなかった。
【００１０】
記憶装置は、Dallas Semiconductor社製の２５６ビットＥＥＰＲＯＭ、部品番号DS2430の３ワイヤ直列記憶装置、またはDallas Semiconductor社製の１ｋビットＥＰＲＯＭ、部品番号DS1991の１ワイヤ直列記憶装置、またはNational Semiconductor社製の93-CS46、２ワイヤ直列ＥＥＰＲＯＭ、またはRamtron社製の４ｋビット直列ＦＲＡＭ（ferro-ram）、部品番号FM24C04、または同様の装置などの不揮発性記憶装置である。ユーザの介入を必要としない簡単で信頼性のある電気接続が、消耗品の電子回路と画像形成装置の間に提供される。
【００１１】
ホスト・コンピュータ内のプリンタ・ドライバなどのホスト装置内のソフトウェアを修正することにより、ドライバは画像形成またはオフィス・オートメーション装置からの情報の要求を認識できるようになる。次いで、ドライバはホスト装置から所望の情報を引き出し、この情報を記憶するために記憶装置に送る。同様に、この要求を発生し、かつ種々の消耗品に関する情報についてのホスト装置からの要求、あるいは消耗品の記憶装置に記憶された情報の照会を認識するために、画像形成およびオフィス・オートメーション装置内の制御ソフトウェアを修正することができる。追加の修正が、この要求を受け入れる通信プロトコルに必要となることがある。画像形成装置の場合、POSTSCRIPT（POSTSCRIPTはAdobe社の商標である）プリンタ言語またはPCL（PCLはHewlett-Packard社の商標である）プリンタ言語で要求をサポートすると好都合である。
【００１２】
たとえば、双方向セントロニクス・プリンタ接続、プリンタ・ドライバ・ソフトウェアあるいはアプリケーション・ソフトウェアを使用して、後で消耗品再製造者からアクセスすることのできる消耗品記憶装置に記憶された１つまたは複数の情報を発生することができる。この情報は、たとえば、エンド・ユーザにとってさらに役立つものとなるように、将来の製品開発を仕上げるために使用できる利用率情報を含むことができる。利用率情報に加えて、設置日、プリント・ジョブのプリント密度、ホスト・コンピュータの型、オペレーティング・システム、購入日以降消耗された消耗品の数、最後の消耗品以降プリントされたページ数、消耗品の平均寿命、消耗品製造コード、保証割当情報、ユーザの好みの設定などの情報を記憶できるようにすることによって、製造者が鍵となる情報をより正確にかつ容易に集めることができるようになり、さらに、消費者が容易に使用できるような、緊密に結合された装置／ホスト−パッケージを提供することができる。
【００１３】
ソフトウェア更新機能は、消耗品交換の際に消耗品の設置の検出によって起動される。これは、いくつかの異なった方法で実施される。１つの方法は、新しい消耗品のバージョン番号または製造日を、前に記憶された古い消耗品のバージョン番号または製造日と単に比較することである。新しく設置された消耗品が新しいバージョン番号を有する場合、設置日がホスト装置から要求され、消耗品記憶に記憶される。さらに、新しい消耗品のメモリがコード・パッチを含む場合、画像形成装置のプログラミング内の更新ルーチンが起動され、コード・パッチが消耗品メモリから画像形成装置内のプログラマブル・メモリ内にアップロードされる。消耗品記憶装置のバージョン番号もまた、他の新しく設置された消耗品とさらに比較するために、画像形成装置内で更新される。このようにして消耗品メモリおよびホスト装置は、消耗品の寿命期間にわたって相互に作用し続けてユーザ情報および利用情報を記憶し、状態が変化した場合であっても、画像形成装置内のプログラミングを修正し続けることができる。
【００１４】
【実施例】
図を参照すると、図１に標準の双方向通信プリンタ・ケーブルによってホスト装置２０に接続された画像形成装置１０の概略図を示す。この図は、レーザ・タイプ・プリンタを示しているが、本発明はレーザ・プリンタに限定されるものではなく、ファクシミリ機、熱写プリンタ、インパクト・プリンタ、インク・ジェット・プリンタおよび画像を作成するために消耗部品を使用する他の実質上いかなる装置にも適用できることを理解しなければならない。レーザ・プリンタを例として採用したのは、便宜上および理解のためだけである。したがって、レーザ・プリンタまたはプリント装置への参照、または他の特定のプリンタ参照は、広く消耗品と呼ばれる消耗部品を使用する広い範疇の画像形成装置およびオフィス・オートメーション装置を参照し、それに適用されるものである。
【００１５】
画像形成装置１０は、種々の電子構成部品を収容するハウジング１１を含んでいる。一般には、電子構成部品には、プリント・エンジン１２と、プリンタ・コントローラ１３と、フォーマッタ１４とプリントされるデータを受信する入力線１５が含まれる。レーザ・プリンタなどのドキュメント・プリンタの場合、プリント・エンジン１２（プリント媒体に画像を実際に定着する装置）が画像を作成するためにプリント媒体に１つまたは複数のトナー成分を固着、すなわち融着する。プリンタ・コントローラ１３は、プリント・エンジンをサポートする電子制御を提供し、プリント・エンジンへのインタフェースを提供する。レーザ・プリント・エンジンの場合、プリント・コントローラ１３が一般に光導電体を露光するためにレーザを変調し、相対バイアス電圧やフューザ温度などを設定する。さらに、プリンタ・コントローラ１３は通常、画像形成装置１０内の種々の消耗品構成部品の状況を監視する。例を挙げると、トナー・カートリッジ１８内のトナーのレベルが所定のレベル以下に落ちると、トナー・カートリッジ１８内のトナーのトナー・レベル・センサがトナー・レベル低下信号を出す。この信号は、プリント・コントローラ１３によって変換され、適当な処置がとられる。
【００１６】
本発明の第１の実施形態は、プリント・コントローラ１３内の特別に構成されたソフトウェアまたはプログラミングと共に、トナー・カートリッジ１８などの消耗品装置のハウジングに固定されたまたはハウジング内のＥＥＰＲＯＭなどの簡単な記憶装置つまりメモリ１９を有する。電池でバックアップされたＳＲＡＭなど他の不揮発性記憶装置もうまく働き、それにより有利なことに記憶装置の読み出しも書き込みも可能になる。プリンタ・コントローラ１３は、新しい消耗品が設置されたとき、および消耗品の寿命終了通知イベントを共に検出する。このイベントの検出は、多くの異なった方法でトリガすることができる。たとえば、新しいトナー・カートリッジが設置されたことを検出するために、設置後カートリッジを最初に使用する時に切れるシングル・ショット・フューズを使用することができる。あるいは、消耗品の除去および交換によって、前に記憶された消耗品識別番号、すなわち画像形成コンピュータすなわちエンジン制御コンピュータ中の記憶装置１９の外部に記憶された番号を、新しく設置された消耗品の識別番号と比較する。識別番号の相違により、消耗品が交換されたことが示され、新しい消耗品が設置された可能性が高いことが示される。
【００１７】
第１の実施形態の第２の変形例は、ホスト２０内のプリンタ・ドライバ・ソフトウェア２１に常駐するプログラミングおよびソフトウェアを有する。この実施形態では、プリンタ・ドライバ・ソフトウェア２１が消耗品の状況を引き出し、各プリント・ジョブについてメモリ１９内の消耗品状況および日付情報を更新する。
【００１８】
図２に記憶装置１９の１つの可能なメモリ分割方式を示す。記憶セグメント１９ａは、消耗品の製造日用の記憶スペースを提供する。記憶セグメント１９ｂは消耗品が動作中にプリントした総ページ数、または残りのトナー、またはインクの量など使用に関するデータ用の記憶スペースを提供する。記憶セグメント１９ｃは、トナー担体比やセンサ校正データなど、消耗品の寿命のある限り画像形成装置によって使用される校正データ用の記憶スペースを提供する。記憶セグメント１９ｄは、使用情報、または用紙タイプ、または要求されたプリント密度、またはプリント・プロセスに関する他のデータなどの情報用の記憶スペースを提供する。記憶セグメント１９ｅは、画像形成装置中のソフトウェアを更新するための、ソフトウェアおよび／またはファームウェア・パッチ用の記憶スペースを提供し、カラー・ルックアップ・テーブルなどの新しいルックアップ・テーブルを含むこともできる。この機能は、本発明の第２実施形態の基礎を形成する。
【００１９】
ほとんどの画像形成装置がいくつかのマイクロコンピュータ３０を具備しており、それぞれが画像形成装置の異なった機能を制御する。たとえば、ユーザ・ディスプレイ内にあって、ユーザからデータを集め、ユーザに重要なデータを表示する独立したマイクロコンピュータと、プリント・エンジン内にあって、電子写真画像現像プロセスを制御する独立したマイクロコンピュータと、所望のプリントされたページを取り、プリント・エンジン内の画像形成装置への転送のために画像をラスタ化する独立のマイクロコンピュータと、ホスト装置またはローカル・エリア・ネットワークへのアクセスおよびデータ交換を制御する独立したマイクロコンピュータがある。
【００２０】
図３に、画像形成装置内の制御マイクロコンピュータの１つの通常の構成を示す。内部コンピュータ通信バス３４が２つ以上の内部のマイクロコンピュータを接続する働きをする。各マイクロコンピュータは、その用途専用のいくつかの異なる種類の記憶装置を有する。この場合、マイクロコンピュータ３０は、データ・バス３５と、アドレス・バス３６と、読み込み／書き込みイネーブル線３８によって例えば並列に接続されたランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）装置３１、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）装置３２および電気的に消去可能なプログラム可能読取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）装置３３を有する。別々の選択線３７が、マイクロコンピュータ３０と記憶装置の各々の間に提供される。普通は、マイクロコンピュータ３０のファクトリ命令は、特定のマイクロコンピュータ３０に機能を備える製造工程において、ＲＯＭ３２中にプログラムされる。
【００２１】
しかし、マイクロコンピュータ３０用の命令を更新することが必要または望ましい場合は、消耗品記憶装置１９の記憶セグメント１９ｅに記憶されたソフトウェア・パッチをＥＥＰＲＯＭ３３中にアップロードすることができる。マイクロコントローラ３０は、ＥＥＰＲＯＭ３３中のフラグ・ビット、または命令アドレス・ルックアップ・テーブル、または他の類似する機構を使用することができ、これらの機構から、ＲＯＭ３２中の元の命令ではなくＥＥＰＲＯＭ３３中の代替命令を利用できることが示される。このようにして、使用済みの消耗品が更新された消耗品記憶装置１９を有する新しい消耗品と交換されるとき、ユーザによって新しい機能全部が既存の製品に導入される。
【００２２】
第２の実施形態の変形形態は、消耗品に装備された記憶装置１９としてＲＯＭ装置を使用し、それによってソフトウェア・パッチ機能だけが提供されるようにしており、これによって、リサイクルまたは再製造時の再生利用のための使用状況データを保存する機能を省くことができる。
【００２３】
本発明の第１と第２の実施形態のどちらにおいても、消耗品記憶装置１９、およびコントローラ１３、フォーマッタ１４、ファームウェア１７、ホスト装置２０、および／またはプリンタ・ドライバ２１中の対応するサポート・ソフトウェアが、消耗品とホスト装置の間の双方向通信を提供するので、リサイクルされる消耗品が工場に返却されるときに製造者はリサイクルされる消耗品からデータを集めることができ、現場で使用中の製品にアップグレードされたプリンタ制御情報をサービス・コールなしで提供することが可能になる。
【００２４】
図４〜図６に、本発明のソフトウェア部分の一実施形態および変形形態を流れ図で示す。このソフトウェア部分は、（プリンタ・コントローラ１３などの）プリント制御コンピュータ、（フォーマッタ１４などの）画像形成コンピュータ、およびホスト装置ドライバにおいて実施される。他の変形例には、コード・パッチ、使用状況に関する情報および統計情報を転送したり、ユーザに新しい機能を通知するための画像形成装置との双方向通信を追加提供するために、インターネットまたはＢＢＳリンクを提供することが含まれる。
【００２５】
本発明の好ましい実施形態を示し、説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲内で様々な実施形態で実施できることを明確に理解されたい。
【００２６】
〔実施態様〕
なお、本発明の実施態様の例を以下に示す。
【００２７】
〔実施態様１〕 ハウジング（１１）と、
前記ハウジング（１１）内に設置されたプリント・エンジン（１２）と、
前記プリント・エンジン（１２）に電気的に接続されたプリンタ・コントローラ（１３）と、
不揮発性記憶装置（１９）を具備しており、前記プリンタ・コントローラ（１３）と電子的に通信する消耗品（１８）と、
前記プリンタ・コントローラ（１３）に接続された通信チャネルであって、ホスト装置（２０）から情報を得るために前記ホスト装置（２０）に動作中に接続することが可能な通信チャネルと
を設けて成る画像形成装置（１０）。
【００２８】
〔実施態様２〕 前記プリンタ・コントローラ（１３）が、新しい消耗品（１８）が挿入されたことを検出し、前記ホスト装置（２０）からのデータを前記不揮発性記憶装置（１９）に記憶するように構成されていることを特徴とする、実施態様１に記載の画像形成装置（１０）。
【００２９】
〔実施態様３〕 前記プリンタ・コントローラ（１３）が、新しい消耗品（１８）が挿入されたことを検出し、前記ホスト装置（２０）からのデータを前記不揮発性記憶装置（１９）に記憶するように構成されており、かつ前記消耗品（１８）の寿命の終わりを検出し、前記消耗品の寿命の終わりに関連する情報を前記不揮発性素子（１９）に記憶するように構成されていることを特徴とする、実施態様１に記載の画像形成装置（１０）。
【００３０】
〔実施態様４〕 前記不揮発性記憶装置（１９）が、画像形成装置（１０）の機能を更新するプログラミング命令を含むことを特徴とする、実施態様１乃至実施態様３のいずれか一項に記載の画像形成装置（１０）。
【００３１】
〔実施態様５〕 ハウジングと、
前記ハウジングに搭載され、画像形成装置（１０）と電子的に通信するように構成された不揮発性記憶装置（１９）と
を設けて成る、前記画像形成装置（１０）用の消耗品（１８）。
【００３２】
〔実施態様６〕 前記不揮発性記憶装置（１９）が、前記画像形成装置（１０）の機能を更新するプログラミング命令を含むことを特徴とする、実施態様５に記載の消耗品（１８）。
【００３３】
〔実施態様７〕 ハウジングと、
前記ハウジングに取り付けられ、画像形成装置（１０）と電子的に通信するように構成された不揮発性記憶装置（１９）と
を設けて成る画像形成装置（１０）用トナー・カートリッジ。
【００３４】
〔実施態様８〕 前記不揮発性記憶装置（１９）が、前記画像形成装置（１０）の機能を更新するプログラミング命令を含むことを特徴とする、実施態様７に記載のトナー・カートリッジ。
【図面の簡単な説明】
【図１】その中に記憶装置を有する消耗品を組み込んだ画像形成装置の概略図である。
【図２】本発明の第１と第２実施形態の両方における１つの可能な消耗品記憶域のセグメント化を示す図である。
【図３】消耗品記憶装置中に記憶されたコード・パッチを介して更新することができるマイクロコンピュータの概略ブロック図である。
【図４】プリント制御コンピュータにおいて実施される本発明のソフトウェアの各機能を示す図である。
【図５】画像形成コンピュータにおいて実施される本発明のソフトウェアの各機能を示す図である。
【図６】ホスト装置ドライバにおいて実施される本発明のソフトウェアの各機能を示す図である。
【符号の説明】
１０：画像形成装置
１１：ハウジング
１２：プリント・エンジン
１３：プリント・コントローラ
１４：フォーマッタ
１５：入力線
１７：ファームウェア
１８：トナー・カートリッジ
１９：メモリ
２０：ホスト装置
２１：プリンタ・ドライバ

Claims (8)

1. （ａ） ハウジングと、
   （ｂ） 前記ハウジング内に設置されたプリント・エンジンと、
   （ｃ） 前記プリント・エンジンに電気的に接続されたプリンタ・コントローラと、
   （ｄ） 不揮発性記憶装置を有しており、前記プリンタ・コントローラと電子的に通信する消耗品と、
   （ｅ） 前記プリンタ・コントローラに接続された通信チャネルであって、画像形成装置に接続されたホスト装置から情報を得ると共に、前記ホスト装置から前記受け取った情報を前記画像形成装置内の前記プリンタ・コントローラを介して前記前記不揮発性記憶装置に記憶するために、前記ホスト装置に有効に接続することが可能な通信チャネルと、
   を具備することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記プリンタ・コントローラは、新しい消耗品が挿入されたことを検出し、かつ、前記ホスト装置からのデータを前記不揮発性記憶装置に記憶するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記プリンタ・コントローラは、新しい消耗品が挿入されたことを検出し、かつ、前記ホスト装置からのデータを前記不揮発性記憶装置に記憶するように構成されると共に、前記消耗品の寿命の終わりを検出し、かつ、前記消耗品の寿命の終わりに関連する情報を前記不揮発性記憶装置に記憶するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記不揮発性記憶装置は、前記画像形成装置の機能を更新するプログラミング命令を含むことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。
5. （ａ） 消耗品ハウジングと、
   （ｂ） 前記消耗品ハウジングに取り付けられ、画像形成装置と電子的に通信し、かつ、前記画像形成装置に接続されたホスト装置から前記画像形成装置のプリンタ・コントローラに受け取ったデータを前記プリンタ・コントローラを介して記憶するように構成された不揮発性記憶装置と、
   を具備することを特徴とする画像形成装置用消耗品。
6. 前記不揮発性記憶装置が、前記画像形成装置の機能を更新するプログラミング命令を含むことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置用消耗品。
7. （ａ） ハウジングと、
   （ｂ） 前記ハウジングに取り付けられ、画像形成装置と電子的に通信し、かつ、前記画像形成装置に接続されたホスト装置から前記画像形成装置のプリンタ・コントローラに受け取ったデータを前記画像形成装置のプリンタ・コントローラを介して記憶するように構成された不揮発性記憶装置と、
   を具備することを特徴とする画像形成装置用トナー・カートリッジ。
8. 前記不揮発性記憶装置が、前記画像形成装置の機能を更新するプログラミング命令を含むことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置用トナー・カートリッジ。

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