JP4365577B2 - プリンタペンキャリッジ支持体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般にプリンタに関するものであり、より具体的にはプリンタペンキャリッジ支持体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ペンキャリッジ（一般にプリントカートリッジ又はペンアセンブリとも言う）を使用したプリンタは従来から周知である。ペンキャリッジは通常、ガイドロッドに沿って印刷媒体の移動方向に直交する方向に移動し、インクを印刷媒体の表面に吐出して所望の印刷画像を作り出すものである。
【０００３】
例えば、図１に示したメリルによる従来例においては、ガイドロッド２４上の走査軸２２に沿って往復運動を行うプリンタヘッドキャリッジ２０を有するインクジェットプリンタ１０が描かれている（特許文献１参照）。一般的なガイドロッドにはいくつかの欠点があるが、これらの欠点としては相対的にコストがかかることや、その端部をプリンタ筐体の支持部に確実に取り付けること、そしてプリンタ機構に正確に位置を合わせること（例えば用紙経路に対するロッドの相対的な位置合わせ）の困難性が挙げられる。
【０００４】
ガイドロッドは更に、ペンキャリッジを適切に支持し、ペンキャリッジと印刷媒体の機械的アライメントを正確に保つように配置する為に非常に厳しく設計されていなければならない。しばしば複数のガイドロッド、又は単一のガイドロッド及び追加ガイドが設けられる。例えば、Ｋｕｍａｒ等による従来例においては、図２に開示されるようにキャリッジアセンブリ２０を支持及びガイドする為に二重の支持及びガイドレール３２、３４が採用されている（特許文献２参照）。また、図３に開示されるようにＮｉｃｏｌｏｆｆ，Ｊｒ．等による従来例においては、ガイド３２に沿って移動する支持緩衝器３０と共に、スライドロッド３６が開示されており、これらによりキャリッジ２０が支持及びガイドされている（特許文献３参照）。複数のガイドロッド又は単一のガイドロッドと追加支持体の例においては、単一のガイドロッドについて上述した欠点と同じ欠点がより大きい度合いで存在する。更に、ペンアセンブリに対して複数のガイドロッド又は支持体を設けることは、設計及び製造コストを押し上げると共に、複雑性の増大にもつながる。この結果、改良されたペンアセンブリ支持体への必要性が生じているのである。
【０００５】
【特許文献１】
米国特許第６、２９９、２７０号公報（第１図）
【特許文献２】
米国特許第６、２８３、５７２号公報（第２図）
【特許文献３】
米国特許第５、９７１、５２４号公報（第２図）
【特許文献４】
米国特許第４、４６６、７５３号公報
【特許文献５】
米国特許第６、０９５、６２８号公報
【特許文献６】
米国特許第６、３１２、０８２号公報
【特許文献７】
米国特許第５、９７１、５２４号公報
【特許文献８】
米国特許第４、６４３、６０２号公報
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、ハウジング（４０４）と、近傍を移動する印刷媒体のシート上に物質を吐出するペンを運ぶペンキャリッジ（４０８）と、前記ペンキャリッジの溝（５１０）に嵌合するカンチレバー（５１２）により前記ペンキャリッジに結合してこれを支持することを特徴とする、ハウジングに結合したペンキャリッジ支持体（４０２）とを具備するプリンタ（４００）により解決される。
【０００７】
また、上記課題は、第一の側面に溝を有し、物質を吐出するペンを運ぶペンキャリッジ（４０８）と、そして前記ペンキャリッジの前記溝中に嵌合し、前記ペンキャリッジを支持するカンチレバーを有するペンキャリッジ支持体（４０２）とを具備したペンキャリッジ組立部品によっても解決される。
【０００８】
プリンタペンキャリッジ支持体は、ペンキャリッジの溝に嵌合するカンチレバーを含んでいる。カンチレバーは、プリンタペンキャリッジ支持体に沿って移動する際に、ペンキャリッジに主要とされる支持を提供するものである。
【０００９】
本発明の推奨される実施例は及びこれらの利点は、以下の詳細説明を読むことにより明らかとなる。なお、図において、同じ符号は類似する構成要素を表わす為に使用されている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図４は本発明の一実施例に基づくペンキャリッジ支持体４０２を含むプリンタ４００を示す。プリンタ４００はハウジング４０４、印刷媒体用トレイ４０６及びペンキャリッジ支持体４０２に支持されるペンキャリッジ４０８を含む。プリンタ４００は概略を示したものであり、ペンを何らかの形で移動させ、インク又は他の物質を印刷媒体上に吐出するようにしたいずれかのタイプのプリンタを示すものである。プリンタ４００は、例えばインクジェットプリンタである。
【００１１】
動作の概要を示す一例においては、プリンタ４００は駆動機構（図示せず）を利用して、印刷媒体シートを印刷媒体トレイ４０６から移動させる。印刷媒体シートはペンキャリッジ４０８の近傍を通過し、ペンキャリッジ４０８はペンキャリッジ支持体４０２上を走査軸４１０（ｘ軸）に沿って移動し、インクを印刷媒体に吐出して所望の印刷画像を生成する。モータと共に使用される駆動ベルト又はケーブル又は他の手段は、当該分野においては周知の通り、ペンキャリッジ４０８をペンキャリッジ支持体４０２が提供する経路に沿って進ませる為に必要な力を供給するものである。リボンワイヤがペンキャリッジ４０８への制御信号を供給し、関連電気部品を作動させ、インクの吐出を制御する。
【００１２】
ペンキャリッジ４０８は１つ以上の種類のインク又は他の物質を吐出出来るように１つ以上のカートリッジ、ペン又は印刷ヘッドを含む場合もあり、これはペンカートリッジ４０８から外すことが出来るものであっても、準恒久的又は恒久的にペンカートリッジ４０８中に取り付けられたものであっても良い。例えば、ペンキャリッジ４０８は白黒又はカラー画像を提供出来るように１つ以上のインクジェットペンを含むものであっても良い。
【００１３】
ペンキャリッジ支持体４０２は木、プラスチック、金属又は金属合金、或いは必要とされる支持力及び剛性を持つ他のいずれの材料から作られたものであっても良い。例えば、ペンキャリッジ支持体４０２は、突起、カンチレバー、フランジ、その他ペンキャリッジ４０８用の支持構造を形成する為に折り曲げ加工、或いは切り込み及び折り曲げ加工されたシートメタルを含む。通常、切り込み部はペンキャリッジ支持体４０２の全長にわたるものではなく、ペンキャリッジ４０８が移動する部分に限って設けられる。また、ペンキャリッジ支持体４０２はペンキャリッジ４０８を支持する形状へと形成、或いはモールド成型されたプラスチック又は複合タイプの材料を含んでいても良い。
【００１４】
その概略を図４に示したペンキャリッジ支持体４０２及びペンキャリッジ４０８についての詳細は、以下に特定の実施例に基づいて説明すると共に対応図に示す。図５は、本発明の一実施例に基づくペンキャリッジ支持体５０２を示す為に図４における線１−１に沿って切断した部分の断面図である。ペンキャリッジ支持体５０２は、ペンキャリッジ支持体５０２に沿って移動するペンキャリッジ５０４を支持するものである。
【００１５】
ペンキャリッジ支持体５０２には、ペンキャリッジ５０４中にある溝５１０（即ちスロット）中に嵌合するカンチレバー５１２が設けられている。ペンキャリッジ５０４は、必要な支持と機械的アライメントを提供するカンチレバー５１２に沿ってスライドする。溝５１０はカンチレバー５１２の周囲にきっちりとフィットするフリクションガイドであり、ペンキャリッジ５０４が走査軸４１０に沿って容易にスライドできるようになっている。代わりに、ペンキャリッジ５０４のカンチレバー５１２上の滑動をスムーズにする為に、以下に説明するようにブッシング、ベアリング、車輪或いは他のローラー式又はスライド式装置を採用することも出来る。
【００１６】
カンチレバー５１２はｙ軸に対する概ねの位置合わせ、即ち機械的支持及びアライメントを提供するものである。ペンキャリッジ５０４のｚ軸との適正なアライメントを維持する為には、ペンキャリッジ５０４の重みを利用してペンキャリッジ支持体５０２から離れる方向への移動に抵抗を加える等（例えばｚ軸方向の移動に抵抗する）、重力を利用することが出来る。代わりに、或いは重力と同時に、ペンキャリッジ５０４の移動に使用する駆動ベルト（又はケーブル）を、例えば位置５０６又は位置５０８においてペンキャリッジ５０４と接続することも可能である。こうすれば、駆動ベルトがその張力によりｚ軸正方向へのペンキャリッジ５０４の移動を制約する、又はこれに抵抗することになる。
【００１７】
上述したようにペンキャリッジ支持体５０２は、ペンキャリッジ５０４に対して十分な剛性の機械的支持を提供するいずれの材料からなるものでも良い。例えば、ペンキャリッジ支持体５０２はシートメタルの切り込み・折り曲げ加工から形成されたものである場合、最終的な金属形状は固有の剛性を持ち、支持構造に一体化された部品となる。更に、この加工は従来技術による構造よりも安価に実現可能であり、プリンタ４００中への固定及び位置合わせも容易である。上述したように、切り込み・折り曲げ加工を行った場合、切り込み部はペンキャリッジ５０４が移動する部分のみに沿って作られることになる。
【００１８】
図６は、本発明の他の実施例に基づくペンキャリッジ支持体６０２を、図４の線１−１に沿って切断した場合の断面図を示す。ペンキャリッジ支持体６０２は、ペンキャリッジ６０４の溝６０６に嵌合するカンチレバー６０８を提供しており、これによりペンキャリッジ支持体６０２に沿って移動するペンキャリッジ６０４を支持している。溝６０６はフリクションガイドであるが、ペンキャリッジ６０４が走査軸４１０に沿って容易にスライドできるなブッシング又はローラーを含むものであっても良い（例えばローラー式又は滑動式装置）。
【００１９】
カンチレバー６０８はｙ軸及びｚ軸に対する位置合わせ、即ち機械的支持及びアライメントを提供するものである。図示したように、カンチレバー６０８はｚ軸方向に延びる第一の部分６０８（１）と、ｙ軸方向に延びる第二の部分６０８（２）とを含んでおり、これらがペンキャリッジ６０４のｙ軸及びｚ軸両方における動きを制御するように作用している。ペンキャリッジ６０４に取り付けられた駆動ベルト又は他の手段は、ｘ軸に沿ったペンキャリッジ６０４の動きを制御するものである。
【００２０】
図７は、本発明の他の実施例に基づくペンキャリッジ支持体７０２を図４の線１−１に沿って切断した場合の断面図を示す。ペンキャリッジ支持体７０２は、ペンキャリッジ７０４の溝７０８中に嵌合するカンチレバー７０６を設けたことにより、ペンキャリッジ支持体７０２に沿って移動するペンキャリッジ７０４を支持するものである。ペンキャリッジ支持体７０２及びペンキャリッジ７０４は、それぞれペンキャリッジ支持体５０２及びペンキャリッジ５０４と類似しているが、ペンキャリッジ支持体７０２はペンキャリッジ支持体５０２のように側辺間にカンチレバーを形成したものではなく、ペンキャリッジ支持体７０２の一辺にカンチレバー７０６を形成した点が異なる。
【００２１】
図８は、本発明の他の実施例におけるペンキャリッジ支持体８０２を図４における線１−１で切断した場合の断面図を示す。ペンキャリッジ支持体８０２は、ペンキャリッジ８０４の溝８０８に嵌合するカンチレバー８０６を設けたことによりペンキャリッジ支持体８０２に沿って移動するペンキャリッジ８０４を支持するものである。ペンキャリッジ支持体８０２はペンキャリッジ支持体６０２（図６）と類似しているが、その主要な相違はペンキャリッジ支持体６０２ではカンチレバーはその側辺間に設けられていたが、ペンキャリッジ支持体８０２ではカンチレバー８０６が一方の側辺に設けられているという点である。
【００２２】
図９は本発明の他の実施例におけるペンキャリッジ支持体９０２を図４における線１−１で切断した場合の断面図を示す。ペンキャリッジ支持体９０２は、溝９１０を利用してペンキャリッジ９０４を支持する為にカンチレバー９０８を含むものであり、このペンキャリッジ支持体９０２及びペンキャリッジ９０４は図７に示した構造と似ている。しかしながら、ペンキャリッジ支持体９０２及びペンキャリッジ９０４は、ペンキャリッジ支持体９０２又はペンキャリッジ９０４の一部として実現することが出来る支持構造９０６が付加されている点で異なっている。
【００２３】
支持構造９０６は、ペンキャリッジ９０４のペンキャリッジ支持体９０２に沿った移動を助けるものであり、ペンキャリッジ支持体９０２及びペンキャリッジ９０４間の様々な地点に配置することが出来る。支持構造９０６は摩擦軽減型の隆起、ブッシング、ベアリング、ローラー、車輪、或いは他のローラー式又はスライド式構造である。
【００２４】
図１０は、本発明の他の実施例におけるペンキャリッジ支持体１００２を図４の線１−１に沿って切断した場合の断面図を示す。ペンキャリッジ支持体１００２は、溝１０１０を利用してペンキャリッジ１００４を支持するカンチレバー１００８を含んでおり、ペンキャリッジ支持体１００２及びペンキャリッジ１００４の構造は図６に示した構造と似ている。しかしながら、ペンキャリッジ支持体１００２及びペンキャリッジ１００４は、ペンキャリッジ支持体１００２又はペンキャリッジ１００４の一部として設けることが出来る支持構造９０６を含んでいる点が異なっている。
【００２５】
図９及び図１０に示したように、支持構造９０６は、摩擦を軽減し、ペンキャリッジ支持体上でのペンキャリッジの動きを容易にする為にいずれの実施例においても採用することが可能である。支持構造９０６は更に、様々な効果的負荷受け地点に配置することも可能である。図９を例にとって説明すると、支持構造９０６（１）は、ペンキャリッジ９０４とペンキャリッジ支持体９０２との間でｚ軸に沿ってかかる負荷、即ち応力の一部を吸収し、摩擦力を低減している。
【００２６】
図１１は本発明の更に他の実施例に基づくペンキャリッジ支持体１１０４を描いたものである。図においては、ペンキャリッジ支持体１１０４はペンキャリッジ１１０６を支持しており、筐体支持体１１０２に取り付けられている。筐体支持体１１０２はハウジング４０４の一部、又は内部に取り付けられたものであり、ペンキャリッジ支持体１１０４を固定している。図１１は、プリンタ４００においてペンキャリッジ支持体を固定する様々な取り付け方式の説明図である。例えば、ペンキャリッジ支持体１１０４は、図においては筐体支持体１１０２の溝１１１０中に嵌合している。代わりに、或いはこれに加えて、ペンキャリッジ支持体１１０４をリベット、スクリュー、或いは同様の取り付け具により、例えば地点１１０８において固定することが出来る。
【００２７】
図１２は、ペンキャリッジ支持体１１０４の一部分を示す図であり、ペンキャリッジ支持体１１０４の一端をどのように溝１１１０中に嵌合させる、或いは嵌め込むことが出来るかを説明するものである。更に、ペンキャリッジ支持体１１０４の各側辺を直角に折り曲げ、リベットやスクリュー等の取り付け具を用いてペンキャリッジ支持体１１０４を筐体支持体１１０２へと固定することも可能である。
【００２８】
上述及び図示した実施例は本発明を説明するものであり、限定するものではない。更に、本発明の原理に基づいて、様々な変更及び改変が可能であることは言うまでもない。よって本発明の範囲は、請求項によってのみ定義されるものである。
【００２９】
最後に、本発明の実施態様に関して、以下の内容を開示する。
（実施態様１）
ハウジング（４０４）と、
近傍を移動する印刷媒体のシート上に物質を吐出するペンを運ぶペンキャリッジ（４０８）と、
前記ペンキャリッジの溝（５１０）に嵌合するカンチレバー（５１２）により前記ペンキャリッジに結合してこれを支持することを特徴とする、ハウジングに結合したペンキャリッジ支持体（４０２）とを具備するプリンタ（４００）。
【００３０】
（実施様態２）
前記カンチレバーが前記ペンキャリッジを完全に支持するものであることを特徴とする実施様態１に記載のプリンタ。
【００３１】
（実施様態３）
前記ペンキャリッジ支持体と前記ペンキャリッジとの間に設けられた少なくとも１つの支持構造（９０６）を更に含む実施様態１に記載のプリンタ。
【００３２】
（実施様態４）
前記支持構造が、ブッシング、隆起、ベアリング、ローラー、及び車輪のうちの少なくとも１つを具備したことを特徴とする実施様態３に記載のプリンタ。
【００３３】
（実施様態５）
前記カンチレバー（６０８）が、前記ペンキャリッジを第一の軸に沿って実質的に支持する第一の区分（６０８（１））と、そして前記ペンキャリッジを第二の軸に沿って実質的に支持する第二の区分（６０８（２））とを含むものであることを特徴とする実施様態１に記載のプリンタ。
【００３４】
（実施様態６）
前記ペンが、インクジェットカートリッジ、インクペン又はプリントヘッドから成るものであることを特徴とする実施様態１に記載のプリンタ。
【００３５】
（実施様態７）
前記ペンキャリッジ支持体が、木、プラスチック、金属又は合金の少なくとも１つから作られていることを特徴とする実施様態１に記載のプリンタ。
【００３６】
（実施様態８）
第一の側面に溝を有し、物質を吐出するペンを運ぶペンキャリッジ（４０８）と、そして前記ペンキャリッジの前記溝中に嵌合し、前記ペンキャリッジを支持するカンチレバーを有するペンキャリッジ支持体（４０２）とを具備したペンキャリッジ組立部品。
【００３７】
（実施様態９）
前記ペンキャリッジ支持体及び前記ペンキャリッジの間に設けられた支持構造（９０６）を更に具備したことを特徴とする実施様態８に記載のペンキャリッジ組立部品。
【００３８】
（実施様態１０）
前記カンチレバー（６０８）が、前記ペンキャリッジを第一の軸に沿って実質的に支持する第一の区分（６０８（１））と、前記ペンキャリッジを第二の軸に沿って実質的に支持する第二の区分（６０８（２））とを含むことを特徴とする実施様態８に記載のペンキャリッジ組立部品。
【図面の簡単な説明】
【図１】プリントカートリッジ用の従来型のガイドロッドを示す図である。
【図２】従来のキャリッジ組立部品支持構造を示す図である。
【図３】従来のキャリッジ支持構造を示す図である。
【図４】本発明の一実施例に基づくペンキャリッジ支持体を含むプリンタを描いた図である。
【図５】本発明の一実施例に基づくペンキャリッジ支持体を、図４の線１−１に沿って切断した場合の断面図である。
【図６】本発明の他の実施例に基づくペンキャリッジ支持体を、図４の線１−１に沿って切断した場合の断面図である。
【図７】本発明の他の実施例に基づくペンキャリッジ支持体を、図４の線１−１に沿って切断した場合の断面図である。
【図８】本発明の他の実施例に基づくペンキャリッジ支持体を、図４の線１−１に沿って切断した場合の断面図である。
【図９】本発明の他の実施例に基づくペンキャリッジ支持体を、図４の線１−１に沿って切断した場合の断面図である。
【図１０】本発明の他の実施例に基づくペンキャリッジ支持体を、図４の線１−１に沿って切断した場合の断面図である。
【図１１】本発明の他の実施例に基づくペンキャリッジ支持体を示す図である。
【図１２】本発明の他の実施例に基づくペンキャリッジ支持体の一部を示す図である。
【符号の説明】
４００ プリンタ
４０２ ペンキャリッジ支持体
４０４ ハウジング
４０８ ペンキャリッジ
５１０ 溝
５１２、６０８ カンチレバー
６０８（１） カンチレバーの第一の区分
６０８（２） カンチレバーの第二の区分
９０６ 支持構造

Claims (16)

1. ハウジングと、
   ペンキャリッジであって、前記ペンキャリッジの近傍を移動する印刷媒体のシート上に物質を吐出するペンを搬送する、ペンキャリッジと、
   前記ハウジングに結合されたペンキャリッジ支持体であって、前記ペンキャリッジの溝に嵌合するカンチレバーを備えていて、前記カンチレバーにより前記ペンキャリッジに係合し、前記ペンキャリッジを支持する、ペンキャリッジ支持体と
   を具備することを特徴とするプリンタ。
2. ハウジングと、
   ペンキャリッジであって、前記ペンキャリッジの近傍を移動する印刷媒体のシート上に物質を吐出するペンを搬送する、ペンキャリッジと、
   前記ハウジングに結合されたペンキャリッジ支持体であって、前記ペンキャリッジの溝に嵌合するカンチレバーを備えていて、前記カンチレバーにより前記ペンキャリッジに係合し、前記ペンキャリッジを支持する、ペンキャリッジ支持体と
   を具備し、前記カンチレバーは、前記ペンキャリッジを走査軸に沿って滑動可能にさせることを特徴とするプリンタ。
3. 前記カンチレバーが前記ペンキャリッジを完全に支持することを特徴とする請求項１または２に記載のプリンタ。
4. 前記ハウジングに接続されたモータと、
   前記モータ及び前記ペンキャリッジに接続された駆動ベルトとをさらに有し、前記モータが前記駆動ベルトを介して前記ペンキャリッジを前記ペンキャリッジ支持体に沿うように動かすことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のプリンタ。
5. 前記駆動ベルトに作用する張力が、ペンキャリッジ支持体から離れる方向への前記ペンキャリッジの移動に抵抗を加えることを特徴とする、請求項４に記載のプリンタ。
6. 前記ペンキャリッジ支持体と前記ペンキャリッジの溝との間に設けられ、前記ペンキャリッジ支持体上において走査軸に沿って前記ペンキャリッジを滑動させる少なくとも１つの支持構造をさらに有することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のプリンタ。
7. 前記支持構造が、ブッシング、隆起、ベアリング、ローラー、及び車輪のうちの少なくとも一つを有することを特徴とする請求項６に記載のプリンタ。
8. 前記カンチレバーが、
   前記ペンキャリッジを主にペンキャリッジ支持体から離れる方向に延びる第一の軸に沿って支持する第一の部分と、
   前記ペンキャリッジを主に前記第一の軸および前記ペンキャリッジの走査軸に垂直な第二の軸に沿って支持する第二の部分と
   を含むことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のプリンタ。
9. 前記ハウジング内に形成される嵌合溝を介して前記ペンキャリッジ支持体の両端が前記ハウジングに接続されることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のプリンタ。
10. 前記ペンが、インクジェットカートリッジ、インクペン、又はプリントヘッドを有することを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のプリンタ。
11. 前記ペンキャリッジ支持体が、木、プラスチック、金属、及び合金のうちの少なくとも一つから作られることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載のプリンタ。
12. 前記ペンキャリッジ支持体が、板状金属を材料とし、切断および曲げの工程を経て形成されることを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載のプリンタ。
13. 物質を吐出するペンを搬送するペンキャリッジであって、第１の側に溝を有する、ペンキャリッジと、
    前記ペンキャリッジの溝と嵌合して前記ペンキャリッジを支持するカンチレバー状の部分を有するペンキャリッジ支持体と
    を有することを特徴とするペンキャリッジアセンブリ。
14. 物質を吐出するペンを搬送するペンキャリッジであって、第１の側に溝を有する、ペンキャリッジと、
    前記ペンキャリッジの溝と嵌合して前記ペンキャリッジを支持するカンチレバー状の部分を有するペンキャリッジ支持体と
    を有し、前記カンチレバーは、前記ペンキャリッジを走査軸に沿って滑動可能にさせることを特徴とするペンキャリッジアセンブリ。
15. 前記ペンキャリッジ支持体及び前記ペンキャリッジの溝の間に設けられ、前記ペンキャリッジ支持体上において走査軸に沿って前記ペンキャリッジを滑動させる支持構造を更に有することを特徴とする請求項１３または１４に記載のペンキャリッジアセンブリ。
16. 前記カンチレバー状の部分が、
    前記ペンキャリッジを主にペンキャリッジ支持体から離れる方向に延びる第一の軸に沿って支持する第一の部分と、
    前記ペンキャリッジを主に前記第一の軸および前記ペンキャリッジの走査軸に垂直な第二の軸に沿って支持する第二の部分と
    を含むことを特徴とする請求項１３から１５のいずれかに記載のペンキャリッジアセンブリ。

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