JP4893001B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式のデジタル複写機やレーザプリンタ等の画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置は、一般的には、半導体レーザ等の光源や各種光学部品から構成される光走査装置からの光を一様に帯電させた像担持体としての感光体ドラムに露光して潜像を形成し、この潜像をトナーで顕像化すると共に、顕像化したトナー像を記録媒体に転写する構成を採用している。
この種の画像形成装置においては、光走査装置を構成する各種光学部品にトナーや塵埃が付着すると高い画質を維持できないので、光走査装置を構成する光学部品を密閉した筐体に収容し、筐体に設けたシールガラス（透光部）を通じて感光体ドラムに光を照射するように構成したものが知られている。また、筐体にシールガラスを設けた光走査ユニットでは、シールガラスの表面に付着したトナーや塵埃を除去するためのクリーニング機構を備えたものが知られている（例えば、特許文献１，２等参照）。上記したようなクリーニング機構では、クリーニング棒を挿抜する際に、クリーニング棒の先端に設けたパッドがシールガラスの表面を摺動することにより、シールガラスの表面をクリーニングする。
特開２００１−３４３８７６号 特開２００４−１７６０７号

ところで、特許文献２に開示された技術は、パッドがシールガラス表面と略同じ高さを移動するものであり、パッドを光走査ユニットから水平方向に離した位置において保持するパッドが光走査ユニットに対し水平方向に離れている距離の分クリーニング棒の全長が長くなり、クリーニング機構のサイズが大きくなるという問題があった。
また、特許文献１に開示された技術では、クリーニング棒はパッドが光走査ユニットの表面に接触した状態で保持されるため、光走査ユニットの交換時にクリーニング棒やパッドが光走査ユニットと干渉する可能性があり、クリーニング棒を引き抜いた状態で光走査ユニットの交換作業を行う必要があり、光走査ユニットの交換作業にようする作業工数が多いという問題があった。

本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、クリーニング機構を小型化できると共に、クリーニング機構が光走査ユニットの交換作業に影響を及ぼすことがない画像形成装置を提供することにある。

本発明に係る画像形成装置は、像担持体に画像形成のために露光する露光ユニットの透光部をクリーニングするクリーニング機構を備え、クリーニング機構は、透光部上を摺動して透光部の表面をクリーニング可能な清掃部を備えるクリーニング棒と、クリーニング棒を透光部の長手方向にスライド可能に保持する保持機構とを有し、保持機構は、クリーニング棒が挿入完了位置にある状態で、清掃部を、透光部の表面に対して垂直な方向において、透光部の表面から離隔した位置に保持する。
この構成によれば、クリーニング棒に設けられた清掃部は、挿入完了位置において、透光部の表面に対して垂直な方向において、透光部の表面から離隔した位置に保持されるので、清掃部に付着したトナーや塵埃が透光部に再付着するのを防止しつつクリーニング棒の全長を短縮化でき、クリーニング機構を集約化できると共に、クリーニング棒の挿抜作業における往復距離を短くすることができる。

上記構成において、清掃部は、クリーニング棒の先端部に設けられており、保持機構は、クリーニング棒の挿入時に、露光ユニットの表面から清掃部が離隔するようにクリーニング棒の先端部をスライド可能に保持すると共に、クリーニング棒の引き抜き時に、クリーニング棒の先端部と係合して清掃部を露光ユニットの透光部の表面に接触させるガイドレールと、クリーニング棒の挿入時に、挿入完了位置の手前でガイドレールの終端部から離脱したクリーニング棒の先端部を透光部の表面から離隔した位置で受け止める受止部と、を有する構成を採用できる。
この構成によれば、クリーニング棒の先端部がガイドレール上に保持されながら清掃部が透光部から離れた状態でクリーニング棒が挿入され、挿入完了位置の手前でガイドレールからクリーニング棒の先端部が離脱すると、受止部がクリーニング棒の先端部を受止めて清掃部が透光部の表面から離隔した位置に保持する。これにより、クリーニング棒の先端部が受止部により確実に保持されて、着脱される露光ユニットとの干渉を確実に防止できる。

上記構成において、受止部が、クリーニング棒の挿入方向に対して傾斜して形成されている構成を採用できる。
この構成によれば、受止部をクリーニング棒の挿入方向に対して傾斜して形成することにより、クリーニング棒の先端部を前進させることにより、露光ユニットの表面からパッドを引き離すことができる。

上記構成において、保持機構は、受止部に係合するクリーニング棒の先端部を露光ユニットへ向けて付勢する付勢部材を有する構成を採用できる。
この構成によれば、付勢部材がクリーニング棒の先端部を付勢することにより、クリーニング棒の引き抜き時に先端部に設けられたパッドを露光ユニットの表面に確実に接触させることができる。

上記構成において、保持機構は、クリーニング棒の先端部が挿入される挿入口を供えるガイド部材を有し、クリーニング棒の先端部は、挿入口に形成された逆挿防止用溝に嵌合する逆挿防止用突起を備え、付勢部材は、逆挿防止用突起と係合する構成を採用できる。
この構成によれば、逆挿防止用突起を逆挿防止と付勢部材の受け部との双方に用いることにより、部品を集約化できる。

上記構成において、保持機構は、クリーニング棒の引き抜き時に、パッドが透光部の表面を摺動しつつ通過した後に、露光ユニットとガイドレールとの間を移動するクリーニング棒の先端部をガイドレール上に導いて清掃部を露光ユニットから離隔させる案内部を有する構成を採用できる。
この構成によれば、清掃部が透光部をクリーニングしたのちに、再びクリーニング棒の先端部をガイドレール上に移動させることができる。

本発明によれば、クリーニング機構を小型化できると共に、クリーニング機構が光走査ユニットの交換作業に影響を与えない画像形成装置が得られる。

以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１ないし図１５は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置を示す図であって、図１は本発明が適用される画像形成装置の概略構成の一例を示す図、図２は本発明の一実施形態に係る光走査ユニットの外観斜視図、図３は本発明の一実施形態に係るクリーニング機構の外観斜視図、図４はクリーニング機構の平面図、図５は図４のＡ−Ａ線方向の断面図、図６はガイドレールの外観斜視図、図７は底面側から見たガイドレールの外観斜視図、図８はガイドレールの側面図、図９はガイドレールの平面図、図１０はばね部材の斜視図及び平面図、図１１はガイド部材の外観斜視図及び断面図、図１２はクリーニング棒のそれぞれ異なる方向からの外観斜視図、図１３は異なる方向から見たクリーニング棒の先端部分の拡大斜視図、図１４は異なる方向から見たクリーニング棒の後端部分の拡大斜視図、及び図１５はパッドの外観斜視図である。

この画像形成装置は、図１に示すように、クリーニング機構１０、光走査ユニット１２０、光走査ユニット１２０が着脱可能に装着される装着部１５０、像担持体としての感光体ドラム２００、現像ユニッ２１０、クリーナユニット２２０、転写ユニット２３０、帯電ユニット２４０、中間転写ベルト２５０等から構成され、光走査ユニット１２０は、帯電ユニット２４０と現像ユニット２１０との間から感光体ドラム２００へビームＢＭを走査しつつ露光する。尚、これらの構成部分は、画像形成装置の外輪郭を画定する図示しないフレーム内に設置される。

この画像形成装置の基本的動作について説明すると、感光体ドラム２００が帯電ユニット２４０により一様に帯電され、感光体ドラム２００の帯電面が光走査ユニット１２０によりビームＢＭで走査されて潜像が形成される。そして、感光体ドラム２００に形成された潜像が現像ユニット２１０によりトナーで現像され、感光体ドラム２００上のトナー像が転写ユニット２３０により中間転写ベルト２５０に転写される。そして、中間転写ベルト２５０に転写されずに感光体ドラム２００に残留した未転写残留トナーがクリーナユニット２２０により感光体ドラム２００から除去される。中間転写ベルト２５０に転写されたトナー像は、図示しない機構により紙等の記録媒体に転写される。

光走査ユニット１２０は、図２に示すように、その筐体が、各種部品を内蔵するためのハウジング部材１２１とハウジング部材１２１の上方を覆うカバー１２２とにより構成され、この筐体が外輪郭を画定している。カバー１２２には、光を透過する透光部としての
シールガラス１２３が設けられている。このシールガラス１２３は、カバー１２２の表面と略面一に設けられている。尚、ハウジング部材１２１及びカバー１２２は、樹脂や金属等の材料を用いて成形される。
光走査ユニット１２０は、上記した装着部１５０に対して図２に示す装着方向Ｆに装着され、装着部１５０の図示しないベース面に固定される。
光走査ユニット１２０は、その内部に図示しない、半導体レーザ、走査用モータ、ポリゴンミラー、走査レンズ、折り返しミラー等の各種光学部品が設けられており、半導体レーザから出社されたビームが走査用モータで回転されるポリゴンミラーで反射し、走査レンズを通過して折り返しミラーで反射されてカバー１２２に設けられた透光部としてのシールガラス１２３を透過して感光体ドラム２００へ向けて照射される。

クリーニング機構１０は、図３ないし図５に示すように、光走査ユニット１２０のシールガラス１２３（カバー１２２）に対向すると共にシールガラス１２３の長手方向に沿って配置されて画像形成装置のフレームＦＲに固定されており、通常は、光走査ユニット１２０から感光体ドラム２００へ向けて出力されるビームＢＭの通過を確保しつつ(図３参照)、後述するユーザによるクリーニング操作により光走査ユニット１２０のシールガラス１２３の表面をクリーニングする。

このクリーニング機構１０は、ガイドレール部材２０、付勢部材としてのばね部材３０、ガイド部材６０等から構成される保持機構、この保持機構により保持されるクリーニング棒７０等から構成されている。

ガイドレール部材２０は、図６ないし図１０に示すように、例えば、一枚の金属板をプレス加工して形成され、その上面側の長手方向に形成されたビームＢＭを通過させる開口部２１、その底面側（光走査ユニット１２０に対向する側）に長手方向に沿って並列して形成されたガイドレール２３、その先端部に突出して形成されてクリーニング棒７０の先端部を受止める受止部２５、ガイドレール部材２０の先端側に形成された取付部２８、後端側に形成されたフランジ部２９等を備える。尚、図６はガイドレール部材２０の先端部に板ばね部材３０が固定された状態を示している。

取付部２８は、上側に向けて突出する弾性変形可能な係止突起２８ａを備えており、図５に示したフレームＦＲに形成された図示しない差込口に差し込まれて係止突起２８ａがフレームＦＲに係止することにより、フレームＦＲに取り付けられる。
フランジ部２９は、図示しないボルトにより、フレームＦＲに締結固定される。

ガイドレール２３は、互いに離隔して平行に配置されていると共に、その先端側に上方に向けて傾斜して形成された終端部２４と、その途中に下方に向けて傾斜する案内部２６とを有する。ガイドレール２３の途中に案内部２６が形成されることにより、ガイドレール２３は途切れている。この途切れた部分から後述するクリーニング棒７０のスライド部７２が挿入されて案内部２６によりガイドレール２３上に導かれる。
受止部２５は、ガイドレール部材２０の下方に向かって傾斜して形成されており、後述するクリーニング棒７０の先端部を受止める役割を果たす。

ばね部材３０は、図１０に示すように、片持梁状に形成された板ばね部３１、ガイドレール部材２０の上面に位置決めするための位置決め用孔３２，３４、固定用のボルトを挿入するための貫通孔３３等が形成されている。このばね部材３０の板ばね部３１は、図８等に示すように、ガイドレール部材２０の上側から下側に向けて突出しており、後述するクリーニング棒７０の先端部と係合して弾性変形する。

ガイド部材６０は、例えば、樹脂等の材料で形成されており、図１１に示すように、クリーニング棒７０をクリーニング機構１０に対して挿抜する際にクリーニング棒７０をガイドするためのものであり、図５に示すフレームＦＲに図示しないボルト等により締結固定される。
このガイド部材６０は、クリーニング棒７０を挿入するための略矩形状の挿入口６１を備えており、この挿入口６１には、後述するクリーニング棒７０の逆挿防止用突起７３が嵌合し得る嵌合溝６２と、後述するパッド８０が通過可能な逃げ部６３とが形成されている。クリーニング棒７０を挿入口６１へ挿入する際には、後述する逆挿防止用突起７３が嵌合溝６２に嵌合する向きにクリーニング棒７０を挿入しないと、挿入口６１へ挿入できないようになっている。

クリーニング棒７０は、例えば、樹脂等の材料で形成されており、図１２ないし図１４に示すように、ビームＢＭを通過するために長手方向に形成された開口部７１、先端部の両側に突出して形成されたスライド部７２、先端部の上面に突出して形成された逆挿防止用突起７３、先端部に平板状に形成されて上記したガイドレール部材２０の受止部２５に係合し得る当接部７４、後端部の両側に突出して形成された係合突起７５、後端部の下面から突出して形成された係止突起７６、後端部に形成された把持部７７、先端部の下面に固定されたパッド８０等から構成される。

スライド部７２は、ガイドレール部材２０の２つのガイドレール２３とそれぞれ係合可能に形成されている。
係合突起７５は、クリーニング棒７０をクリーニング機構１０へ挿入したときに、ガイド部材６０の挿入口６１に嵌合し、画像形成装置外部からの空気や粉塵の浸入を防ぐ。
係止突起７６は、クリーニング棒７０をクリーニング機構１０の挿入完了位置まで挿入したときに、上記したガイド部材６０に係止して、クリーニング棒７０が挿入口６０から抜けるのを防ぐ。
把持部７７は、ユーザがクリーニング棒７０をクリーニング機構１０に対して挿抜する際に把持可能に後端部から突出して形成されている。
当接部７４は、平板状に形成されていると共にガイドレール部材２０の受止部２５の傾斜に合わせて傾斜して形成されている。これにより、当接部７４は、受止部２５に接触し摺動する際に、円滑に移動すると共にクリーニング棒７０の姿勢を安定化することができる。

パッド８０は、図１５に示すように、クリーニング棒７０の先端部の下面に固定される樹脂製のベース８１、ベース８１に固定されたウレタンスポンジ等から形成された弾性部材８２、弾性部材８２の表面に固定されて光走査ユニット１２０のシールガラス１２３の表面をクリーニングする不織布等からなるクリーニング部材８３等からなる。
パッド８０は、そのベース８１に形成された係止突起８１aがクリーニング棒７０の先端部にスナップフィット結合することにより、交換可能に取り付けられている。

次に、クリーニング棒７０の挿入時におけるクリーング機構１０の動作の一例について図１６〜図１８を参照して説明する。
先ず、クリーニング棒７０がクリーング機構１０の外にある状態から、クリーニング棒７０をガイド部材６０の挿入口６１に挿入していくと、図１６（Ａ）に示すように、クリーニング棒７０のスライド部７２がガイドレール２３上に乗り上げる。

クリーニング棒７０をさらに押し込んでいくと、図１６（Ｂ）に示すように、先端部が案内部２６付近のガイドレール２３が途切れた部分に到達すると、スライド部７２が途切れた部分に落ち込む前に最先端に形成された当接部７４が途切れた部分の前方のガイドレール２３に乗り上げる。このため、スライド部７２が案内部２６により形成される不連続部分に落ち込むことはない。

クリーニング棒７０をさらに押し込んでいくと、図１７（Ａ）に示すように、スライド部７２がガイドレール２３上を摺動しながら移動する。このとき、パッド８０は、対向するガイドレール２３間において、シールガラス１２３の表面から離隔した所定の高さの位置を移動する。
そして、図１７（Ｂ）に示すように、クリーニング棒７０のスライド部７２がガイドレール２３の終端部２４に乗り上げると、終端部２４は上方に向けて傾斜しているので、クリーニング棒７０の先端部は上昇しつつ板ばね部３１に当接し始めて板ばね部３１が弾性変形する。これにより、クリーニング棒７０の先端部には、下方に向けて板ばね部３１の付勢力が作用し始める。

クリーニング棒７０をさらに押し込んでいくと、図１８（Ａ）に示すように、クリーニング棒７０のスライダ部７２がガイドレール２３の終端部２４から離脱するが、ガイドレール部材２０の受止部２５がクリーニング棒７０の当接部７４を受け止める。

クリーニング棒７０をさらに押し込んでいくと、図１８（Ｂ）に示すように、当接部７４が傾斜する受止部２５上を上って行くことにより、クリーニング棒７０の先端部は光走査ユニット１２０から離隔する向きに上昇し、最終的には、受止部２５により移動が規制される。この状態で、クリーニング棒７０の後端部に形成された係止突起７６がガイド部材６０の一部に係止する。この位置がクリーニング棒７０の挿入完了位置である。

図１８（Ｂ）に示す状態においては、パッド８０を含むクリーニング棒７０の先端部は、光走査ユニット１２０のカバー１２２の上方に位置すると共に、受止部２５により確実に保持されているので、上記した装着部１５０に対して光走査ユニット１２０を交換する際にクリーニング棒７０と光走査ユニット１２０とが干渉するのを避けることができる。

次に、クリーニング棒の抜き出し時（クリーニング時）におけるクリーング機構の動作の一例について図１９及び図２０を参照して説明する。
先ず、図１８（Ｂ）に示した状態から、図１９（Ａ）に示すように、クリーニング棒７０をクリーニング機構１０の外側へ引いて行くと、クリーニング棒７０の先端部は後退して行くと共に、板ばね部３１の付勢力により、その当接部７４が受止部２５の斜面を滑り降りながら光走査ユニット１２０のカバー１２２に接近する向きに下降し、パッド８０がカバー１２２の表面に接触する。そして、クリーニング棒７０のスライド部７２は、ガイドレール２３の傾斜する終端部２４によりガイドされながらガイドレール２３とカバー１２２との間隙に挿入され、スライド部７２（の上面）がガイドレール２３（の下面）に係合（接触）することにより、パッド８０の弾性部材８１が所定の厚さに圧縮され、クリーニング部材８３がカバー１２２に一定の押圧力で押し付けられる。

図１９（Ａ）に示す状態から、クリーニング棒７０をクリーニング機構１０の外側へ引いていくと、図１９（Ｂ）に示すように、パッド８０（のクリーニング部材８２）がシールガラス１２３の表面を摺動する。これにより、シールガラス１２３の表面がクリーニングされていく。

パッド８０がシールガラス１２３の表面を通過し、再びカバー１２２の表面に移動してクリーニングが完了した後、クリーニング棒７０のスライダ部７２は、図２０（Ａ）に示すように、ガイドレール２３の案内部２６に乗り上げてガイドレール２３上に再び導かれる。
そして、クリーニング棒７０をクリーニング機構１０の外側へさらに引くと、図２０（Ｂ）に示すように、クリーニング棒７０がクリーニング機構１０から完全に引き出される。

以上のように、本実施形態によれば、ガイドレール部材２０に受止部２５を設けて挿入完了位置におけるクリーニング棒７０の先端部を受止めることにより、パッド８０を光走査ユニット１２０上でかつ離隔した位置に確実に保持することができ、クリーニング棒７０の全長を短縮化できると共に光走査ユニット１２０の交換作業における作業性を向上させることができる。

上記実施形態では、受止部２５、案内部２６等をガイドレール部材２０に一体的に形成した場合について説明したが、これに限定されるわけではなく、別個に形成することも可能である。
上記実施形態では、クリーニング棒７０を引き抜く際にシールガラス１２３がクリーニングされる構成について説明したが、これに限定されるわけではなく、クリーニング棒７０を挿入時にシールガラス１２３をクリーニングし、その後に挿入完了位置においてパッドが光走査ユニット上で、かつ、光走査ユニットから離隔するようにクリーニング棒の先端部を保持する構成とすることも可能である。

本発明が適用される画像形成装置の概略構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る光走査ユニットの外観斜視図である。 本発明の一実施形態に係るクリーニング機構の外観斜視図である。 本発明の一実施形態に係るクリーニング機構の平面図である。 図４のＡ−Ａ線方向の断面図である。 斜め上方から見たガイドレールの外観斜視図である。 底面側から見たガイドレールの外観斜視図である。 ガイドレールの側面図である。 ガイドレールの平面図である。 （Ａ）はばね部材の斜視図及び（Ｂ）はばね部材の平面図である。 （Ａ）はガイド部材の外観斜視図であり、（Ｂ）はガイド部材の縦方向の断面図である。 （Ａ）は斜め上方から見たクリーニング棒の外観斜視図であり、（Ｂ）は斜め下方から見たクリーニング棒の縦方向の外観斜視図である。 （Ａ）は斜め上方から見たクリーニング棒の先端部分の拡大斜視図であり、（Ｂ）は斜め下方から見たクリーニング棒の先端部分の拡大斜視図である。 （Ａ）は斜め上方から見たクリーニング棒の後端部分の拡大斜視図であり、（Ｂ）は斜め下方から見たクリーニング棒の後端部分の拡大斜視図である。 パッドの外観斜視図である。 クリーニング棒の挿入時におけるクリーング機構の動作を示す断面図である。 図１５に続くクリーング機構の動作を示す断面図である。 図１６に続くクリーング機構の動作を示す断面図である。 クリーニング棒の抜き出し時（クリーニング時）におけるクリーング機構の動作を示す断面図である。 図１６に続くクリーング機構の動作を示す断面図である。

符号の説明

１０…クリーニング機構
２０…ガイドレール部材
２１…開口部
２２，２３…ガイドレール
２４…終端部
２５…受止部
２６…案内部
３０…ばね部材（付勢部材）
３１…板ばね部
６０…ガイド部材
６１…挿入口
６２…嵌合溝
６３…逃げ部
７０…クリーニング棒
７１…開口部
７２…スライド部
７３…逆挿防止用突起
７４…当接部
７５…係合突起
７６…係止突起
７７…把持部
８０…パッド
８１…ベース
８２…弾性部材
８３…クリーニング部材
１２０…光走査ユニット
１２１…ハウジング
１２２…カバー
１２３…シールガラス（透光部）
１５０…装着部
２００…感光体ドラム（像担持体）
２１０…現像ユニット
２２０…クリーナユニット
２３０…転写ユニット
２４０…帯電ユニット
２５０…中間転写ベルト

Claims (6)

1. 像担持体に画像形成のために露光する露光ユニットの透光部をクリーニングするクリーニング機構を備える画像形成装置であって、
   前記クリーニング機構は、前記透光部上を摺動して前記透光部の表面をクリーニング可能な清掃部を備えるクリーニング棒と、
   前記クリーニング棒を前記透光部の長手方向にスライド可能に保持する保持機構とを有し、
   前記保持機構は、前記クリーニング棒が挿入完了位置にある状態で、前記清掃部を、前記透光部の表面に対して垂直な方向において、前記透光部の表面から離隔した位置に保持することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記清掃部は、前記クリーニング棒の先端部に設けられており、
   前記保持機構は、前記クリーニング棒の挿入時に、前記露光ユニットの表面から前記清掃部が離隔するように前記クリーニング棒の先端部をスライド可能に保持すると共に、前記クリーニング棒の引き抜き時に、前記クリーニング棒の先端部と係合して前記清掃部を前記露光ユニットの透光部の表面に接触させるガイドレールと、
   前記クリーニング棒の挿入時に、前記挿入完了位置の手前で前記ガイドレールの終端部から離脱した前記クリーニング棒の先端部を前記透光部の表面から離隔した位置で受け止める受止部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記受止部は、前記クリーニング棒の挿入方向に対して傾斜して形成されていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記保持機構は、前記受止部と係合する前記クリーニング棒の先端部を前記露光ユニットに向けて付勢する付勢部材を有することを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
5. 前記保持機構は、前記クリーニング棒の先端部が挿入される挿入口を備えるガイド部材を有し、
   前記クリーニング棒の先端部は、前記挿入口に形成された逆挿防止用溝に嵌合する逆挿防止用突起を備え、
   前記付勢部材は、前記逆挿防止用突起と係合することを特徴とする請求項３又は４に記載の画像形成装置。
6. 前記保持機構は、前記クリーニング棒の引き抜き時に、前記清掃部が前記透光部の表面を摺動しつつ通過した後に、前記露光ユニットと前記ガイドレールとの間を移動する前記クリーニング棒の先端部を前記ガイドレール上に導いて前記清掃部を前記露光ユニットから離隔させる案内部を有することを特徴とする請求項２ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。

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