JP6076178B2 - 断裁機 - Google Patents

Description

本発明は、製本工程に用いられて、製本の仕上げのために、製本物の端部を断裁するために用いられる断裁機に関するものである。

本身の背面に糊を塗布し、その背面に表紙を貼り付けて製本物にする無線綴じ製本機は良く知られている。そして、製本機によって作成された製本物を仕上げるために、断裁機を使って、製本物の天辺縁部、地辺縁部および小口辺縁部を断裁する。従来の断裁機として、例えば特許文献１に記載されたものがある。この断裁機の場合、作業者が製本物を回転しながら、断裁刃を上下方向に運動させることで、製本物の各縁部を断裁するようになっている。

また、製本物の天辺縁部、地辺縁部および小口辺縁部を自動で断裁できる三方断裁機がある。従来の三方断裁機として、例えば特許文献２に記載されたものがある。特許文献２の図１及び図３に示すとおり、三方断裁機は、製本物２７の天辺縁部２７ａを断裁するための天用断裁刃１１、製本物２７の地辺縁部２７ｂを断裁するための地用断裁刃１２、製本物２７の小口辺縁部２７ｃを断裁するための小口用断裁刃１３を備える。

三方断裁機は、搬送機構１８で製本物２７を所定の断裁位置に搬送し、その後、押さえ部１５ａ〜１５ｃで製本物を押さえる。そして、三方断裁機は、製本物２７の天辺縁部２７ａおよび地辺縁部２７ｂを断裁する際に、搬送機構１８で製本物２７を所定の断裁位置に搬送し、断裁位置に搬送された製本物２７を一対の押さえ部１５ａ，１５ｂで押さえて、製本物２７を押さえている間に、天用断裁刃１１および地用断裁刃１２で製本物２７の天辺縁部２７ａおよび地辺縁部２７ｂを断裁する。

上記の通り、製本物の背面における本身の背面と表紙との間に糊が付着しているので、断裁機で製本物の天辺縁部及び地辺縁部を断裁する際に、製本物の背面の糊が断裁刃に付着して、製本物を綺麗に断裁できなくなることがある。そのため、作業者が、定期的に、断裁刃に離型剤を塗布して、断裁刃に糊が付着しないようにしている。

作業者が離型剤を塗布する際、断裁機に設けられたカバーを取り外して、断裁刃の表面及び裏面の双方に離型剤を塗布しなければならず、非常に手間がかかる。また、ノズルを使って離型剤を断裁刃に噴霧するように構成された断裁機があるが、１つの断裁刃に対して２つのノズルが設けられており、一方のノズルが、断裁刃の表面に離型剤を噴霧し、他方のノズルが、断裁刃の裏面に離型剤を噴霧する。そのため、２つのノズルを備える必要があり、非常に高額となる。また、内部空間に余裕のない断裁機では、２つのノズルを設置できないことがある。

特開２００４−６６３４７号公報 特開２００１−２５２８９０号公報

そこで、本発明が解決しようとする課題は、断裁刃の表面及び裏面の双方に離型剤を塗布できると共に、余分な内部空間を必要とせず、比較的安価な構成である断裁機を提供することである。

上記の課題を解決するために、本発明に係る断裁機は、
製本物を断裁するための断裁刃と、
断裁刃の裏面に対向して設けられ、製本物を押さえるための押さえ部と、
断裁刃の表面に向けて離型剤を噴霧するためのノズルと、
押さえ部に設けられ、断裁刃の裏面に対向しており、ノズルから噴霧される離型剤を断裁刃の裏面に誘導するための誘導部と、を備えており、
ノズルは、噴霧される離型剤の上領域を断裁刃の表面に噴霧すると共に、噴霧される離型剤の下領域を誘導部に噴霧し、
噴霧される離型剤の下領域が、誘導部によって断裁刃の裏面に誘導される。

また、本発明に係る断裁機は、
製本物の天辺縁部を断裁するための天用断裁刃と、
製本物の地辺縁部を断裁するための地用断裁刃と、
天用断裁刃の裏面に対向して設けられ、製本物の天辺縁部を押さえるための天用押さえ部と、
地用断裁刃の裏面に対向して設けられ、製本物の地辺縁部を押さえるための地用押さえ部と、
天用断裁刃の表面に向けて離型剤を噴霧するための天用ノズルと、
地用断裁刃の表面に向けて離型剤を噴霧するための地用ノズルと、
天用及び地用押さえ部に設けられ、天用及び地用断裁刃の裏面に対向しており、天用及び地用ノズルから噴霧される離型剤を天用及び地用断裁刃の裏面に誘導するための誘導部と、を備えており、
天用及び地用ノズルは、噴霧される離型剤の上領域を天用及び地用断裁刃の表面に噴霧すると共に、噴霧される離型剤の下領域を誘導部に噴霧し、
噴霧される離型剤の下領域が、誘導部によって天用及び地用断裁刃の裏面に誘導される。

好ましくは、
誘導部は、円弧部を備えており、
円弧部は、ノズルが離型剤を噴霧する際に、断裁刃の裏面の刃先に対向するように配置され、
ノズルから噴霧される離型剤の下領域が、円弧部に向けて噴霧されて、円弧部の湾曲面に沿って、断裁刃の裏面に誘導される。

好ましくは、
誘導部は、円弧部から落下する離型剤を受けるための受け部を備えている。

好ましくは、
受け部は、離型剤を吸収するための液体吸収材を備えている。

本発明に係る断裁機は、断裁刃の表面に向けて離型剤を噴霧するためのノズルと、押さえ部に設けられ、断裁刃の裏面に対向しており、ノズルから噴霧される離型剤を断裁刃の裏面に誘導するための誘導部と、を備えている。そして、ノズルは、噴霧される離型剤の上領域を断裁刃の表面に噴霧すると共に、噴霧される離型剤の下領域を誘導部に噴霧し、噴霧される離型剤の下領域が、誘導部によって断裁刃の裏面に誘導される。

上記の通り、ノズルから噴霧される離型剤の上領域は、断裁刃の表面に噴霧される。さらに、ノズルから噴霧される離型剤の下領域は、誘導部に誘導されることで、断裁刃の裏面に噴霧される。その結果、１つのノズルで断裁刃の表面及び裏面の双方に離型剤を噴霧できるので、１つの断裁刃に対して１つのノズルを設けるだけでよい。従って、１つの断裁刃に対して２つのノズルを設ける必要がないので、余分な内部空間を不要とし、比較的安価な構成にできる。

三方断裁機を示す斜視図。 三方断裁機を示す平面図。 三方断裁機の一部を示す正面図。 三方断裁機の一部を示す側面図。 待機位置にある断裁刃と待機位置にある押さえ部とを示す正面図。 断裁位置にある断裁刃と押圧位置にある押さえ部とを示す正面図。 待機位置にある断裁刃と噴霧位置にある押さえ部とを示す正面図。 別の実施形態における誘導部を示す正面図。

以下、図面に基づいて、本発明に係る三方断裁機について説明する。

図１の通り、製本物２７は、天辺縁部２７ａ、地辺縁部２７ｂ、小口辺縁部２７ｃ及び背面２７ｄを有する。無線綴じ製本機（不図示）が、本身の背面に、糊を塗布し、表紙を貼り付けて、製本物２７を製造する。従って、製本物２７の背面２７ｄにおける本身と表紙との間に、糊が付着している。無線綴じ製本機によって製造された製本物２７は、三方断裁機に送られる。三方断裁機は、製本物２７の天辺縁部２７ａ、地辺縁部２７ｂ及び小口辺縁部２７ｃを断裁することで、製本物２７を所定寸法に仕上げる。

三方断裁機は、製本物２７の天辺縁部２７ａを断裁するための天用断裁刃１１、製本物２７の地辺縁部２７ｂを断裁するための地用断裁刃１２、製本物２７の小口辺縁部２７ｃを断裁するための小口用断裁刃１３を備える。三方断裁機は、天用断裁刃１１で製本物２７を断裁する際に製本物２７を押さえるための天用押さえ部１５ａ、地用断裁刃１２で製本物２７を断裁する際に製本物２７を押さえるための地用押さえ部１５ｂ、小口用断裁刃１３で製本物２７を断裁する際に製本物２７を押さえるための小口用押さえ部１５ｃを備える。

三方断裁機は、製本物２７の天辺縁部２７ａを断裁する際に、天用押さえ部１５ａと共に製本物２７を押さえるための天用断裁台１６を備える。三方断裁機は、製本物２７の地辺縁部２７ｂを断裁する際に、地用押さえ部１５ｂと共に製本物２７を押さえるための地用断裁台１７を備える。そして、図３の通り、天用断裁台１６は、天用断裁刃１１の刃先を受けるための刃受け１６ａを備える。地用断裁台１７は、地用断裁刃１２の刃先を受けるための刃受け１７ａを備える。

図１の通り、三方断裁機は、ねじ軸３２を回転自在に支持する支持部３１を備える。天用押さえ部１５ａは、ねじ軸３２に螺合されている。さらに、三方断裁機は、ねじ軸３４を回転可能に支持する支持部３３を備える。地用押さえ部１５ｂは、ねじ軸３４に螺合されている。さらに、三方断裁機は、ねじ軸３６を回転可能に支持する支持部３５を備える。小口用押さえ部１５ｃは、ねじ軸３６に螺合されている。

各ねじ軸３２，３４，３６は、その上端部にプーリー３２ａ，３４ａ，３６ａを備える。三方断裁機は、押さえ部駆動モータ２６を備える。押さえ部駆動モータ２６の出力軸は、無端ベルト３７ａを介して、各ねじ軸３２，３４，３６のプーリー３２ａ，３４ａ，３６ａに連結されている。そして、押さえ部駆動モータ２６が駆動すると、無端ベルト３７ａと共にねじ軸３２，３４，３６が回転して、押さえ部１５ａ，１５ｂ，１５ｃが昇降するようになっている。

図１の通り、地用断裁刃１２は、駆動ロッド２５ａの一端部が回転自在に連結されている。駆動ロッド２５ａの他端部は、駆動減速機２３の出力軸２４のクランク２５に連結されている。三方断裁機は、断裁刃駆動モータ２２を備える。断裁刃駆動モータ２２は、無端ベルト３７ｂを介して、駆動減速機２３と連結している。そして、断裁刃駆動モータ２２が駆動して、駆動減速機２３の出力軸２４が一回転すると、地用断裁刃１２が１サイクル昇降運動する。また、断裁刃駆動モータ２２が駆動すると、地用断裁刃１２と共に天用断裁刃１１も昇降運動するように構成されている。なお、小口用断裁刃１３は、別の断裁刃駆動モータ（不図示）で昇降運動するようになっている。

図２の通り、三方断裁機は、搬入部１ａ、位置合わせ部１ｂ、小口断裁部１ｃ、天地断裁部１ｄ及び排出部１ｅで構成される。製本物２７は、搬入部１ａに設けられたベルトコンベア１００によって位置合わせ部１ｂへ搬送され、位置合わせ部１ｂに設けられた位置合わせプレート１０２，１０３によって位置合わせされる。そして、製本物２７は、搬送機構１８によって小口断裁部１ｃへ搬送されて、小口用断裁刃１３によって製本物２７の小口辺縁部２７ｃが断裁される。そして、製本物２７は、搬送機構１８によって天地用断裁部１ｄへ搬送されて、天用断裁刃１１及び地用断裁刃１２によって製本物２７の天辺縁部２７ａ及び地辺縁部２７ｂが断裁される。その後、製本物２７は、搬送機構１８によって搬出部１ｅへ搬送されて、搬出部１ｅに設けられたベルトコンベア１０１によって搬出される。

図１及び図４の通り、搬送機構１８は、チャック機構１８０を備える。チャック機構１８０は、固定側把持部１８ａと可動側把持部１８ｂとで製本物２７を把持する。チャック機構１８０は、可動側把持部１８ｂを開位置と閉位置とに移動可能にするためのアクチュエーター１８ｃを備える。チャック機構１８０は、可動側把持部１８ｂを開位置にして製本物２７を解放し、可動側把持部１８ｂを閉位置して製本物２７を把持する。

搬送機構１８は、小口断裁部１ｃと天地断裁部１ｄと間に延設された送りねじ１８４を備える。搬送機構１８は、送りねじ１８４に螺合された移動部１８３を備える。移動部１８３は、チャック機構１８０に連結されている。送りねじ１８４は、無端ベルト１８２を介して搬送駆動モータ１８１に連結される。搬送駆動モータ１８１の駆動によって、送りねじ１８４は正逆回転する。送りねじ１８４の正逆回転によって、移動部１８３は、送りねじ１８４の軸方向に沿って進退移動する。移動部１８３が移動することによって、チャック機構１８０は、製本物２７を把持して、小口断裁部１ｃと天地用断裁部１ｄとの間を移動することができる。

図１の通り、三方断裁機は、製本物２７の下方に配置される一対の製本物受け台１４ａ，１４ｂを備える。製本物受け台１４ａ，１４ｂは、小口断裁部１ｃと天地用断裁部１ｄとの間に延設されている。各製本物受け台１４ａ，１４ｂは、空間部１４ｃを介して配置されている。図３の通り、空間部１４ｃには、チャック機構１８の固定側把持部１８ａが配置されるようになっており、これによって、チャック機構１８が空間部１４ｃに沿って移動できるので、製本物２７を製本物受け台１４ａ，１４ｂの上で搬送できる。

天用断裁刃１１及び地用断裁刃１２は、製本物２７の背面２７ｄを通じて、製本物２７の天辺縁部２７ａ及び地辺縁部２７ｂを断裁する。上記の通り、製本物２７の背面２７ｄにおける冊子と表紙との間に、糊が付着しているので、製本物２７の背面２７ｄを断裁する際に、天用断裁刃１１及び地用断裁刃１２に糊が付着することがある。このため、天用断裁刃１１及び地用断裁刃１２に糊が付着して断裁能力が低下しないように、定期的に、天用断裁刃１１及び地用断裁刃１２に離型剤を塗布する必要がある。

図３の通り、三方断裁機は、天用断裁刃１１に対向して設けられた天用ノズル２ａと、地用断裁刃１２に対向して設けられた地用ノズル２ｂと、を備える。天用ノズル２ａは、天用断裁刃１１に定期的に離型剤を噴霧し、地用ノズル２ｂは、地用断裁刃１２に離型剤を定期的に噴霧する。

天用断裁刃１１及び地用断裁刃１２は、製本物２７の天辺縁部２７ａ及び地辺縁部２７ｂを断裁する際に、製本物２７の背面２７ｄの一部も断裁する。天用断裁刃１１及び地用断裁刃１２に、製本物２７の背面２７ｄの糊が付着しないように、天用及び地用ノズル２ａ，２ｂは、天用断裁刃１１及び地用断裁刃１２に離型剤を噴霧する。なお、天用及び地用断裁刃１１，１２における離型剤が噴霧される部分は、製本物２７の背面２７ｄを断裁する部分でよい。

天用及び地用断裁刃１１，１２が予め設定された回数だけ昇降する度に、天用及び地用ノズル２ａ，２ｂが離型剤を天用及び地用断裁刃１１，１２に噴霧する。天用及び地用ノズル２ａ，２ｂが天用及び地用断裁刃１１，１２に噴霧する動作については、後述する。

図１の通り、三方断裁機は、制御部１を備える。制御部１は、三方断裁機の駆動を制御するようになっており、断裁刃駆動モータ２２、押さえ部駆動モータ２６、搬送駆動モータ１８１、天用及び地用ノズル２ａ，２ｂ等の駆動を制御する。三方断裁機は、制御部１に入力された設定に基づいて、三方断裁機の駆動を制御する。

＜天地断裁動作＞
次に、図５及び図６に基づいて、天用断裁刃１１が、製本物２７の天辺縁部２７ａを断裁する動作について説明する。

製本物２７は、搬送機構１８によって天地用断裁部１ｄ（図２）へ搬送される。その後、製本物２７が天地用断裁部１ｄで停止している間に、押さえ部駆動モータ２６が駆動して、それによって、天用押さえ部１５ａが、製本物２７から上方に離れた待機位置（図５）から製本物２７を押さえる押圧位置（図６）へ下降する。待機位置と押圧位置との位置関係は、予め設定されている。

そして、押さえ部１５ａが製本物２７を押さえている間に、断裁刃駆動モータ２２が駆動して、それによって、天用断裁刃１１が、製本物２７から上方に離れた待機位置（図５）から製本物２７を断裁する断裁位置（図６）へ下降する。その結果、製本物２７の天辺縁部２７ａが断裁される。

上記と同様に、天地用断裁部１ｄに搬送された製本物２７は、地用押さえ部１５ｂが待機位置から押圧位置へ移動することで押さえられ、その後、地用断裁刃１２が待機位置から断裁位置へ移動することで、製本物２７の地辺縁部２７ｂが断裁される。

＜噴霧動作＞
次に、図７に基づいて、天用ノズル２ａが天用断裁刃１１に離型剤を噴霧する動作について説明する。

制御部１は、天用断裁刃１１が予め設定された回数だけ昇降運動する度に、噴霧動作を行うように制御する。天用断裁刃１１は、表面１１ａ及び裏面１１ｂを備える。天用ノズル２ａは、天用断裁刃１１の表面１１ａに向けて離型剤を噴霧するように配置されている。天用断裁刃１１における離型剤が噴霧される部分が、製本物２７の背面２７ｄを断裁する部分になるように、天用ノズル２ａは構成されている。

天用ノズル２ａは、離型剤が放射状に噴霧するように構成されている。さらに、天用ノズル２ａは、噴霧される離型剤２０の噴霧方向線２０ｃが天用断裁刃１１の刃先１１ｃに向くように配置されている。また、噴霧される離型剤２０は、噴霧範囲の上領域２０ａと、噴霧範囲の下領域２０ｂとからなる。

天用押さえ部１５ａは、天用ノズル２ａから噴霧される離型剤２０を、天用断裁刃１１の裏面１１ｂに誘導するための誘導部５ａを備える。誘導部５ａは、離型剤が噴霧される範囲に設けられる（図４）。誘導部５ａは、天用断裁刃１１の裏面１１ｂに対向するように設けられている。誘導部５ａは、円弧部５０ａを備えており、天用ノズル２ａから噴霧される離型剤２０が、円弧部５０ａの湾曲面に沿って、天用断裁刃１１の裏面１１ｂに誘導されるようになっている。

噴霧動作の際、天用断裁刃１１は待機位置に待機し、天用押さえ部１５ａは、待機位置より下方の噴霧位置に下降する。噴霧される離型剤２０の上領域２０ａは、待機位置に配置された天用断裁刃１１の表面１１ａの刃先に向けて噴霧される。その結果、天用断裁刃１１の表面１１ａの刃先付近に、離型剤が塗布される。

また、天用押さえ部１５ａが噴霧位置に配置されると、誘導部５ａの円弧部５０ａが、天用断裁刃１１の裏面１１ｂの刃先に対向するように配置される。これにより、噴霧される離型剤２０の下領域２０ｂは、誘導部５ａの円弧部５０ａに噴霧される。そして、噴霧される離型剤２０の下領域２０ｂは、誘導部５ａの円弧部５０ａに沿って回りこみ（図７の矢印参照）、天用断裁刃１１の裏面１１ｂの刃先付近に誘導される。その結果、天用断裁刃１１の裏面１１ｂの刃先付近に、離型剤が塗布される。

誘導部５ａは、円弧部５０ａの下方に受け部５０ｂを備える。受け部５０ｂは、円弧部５０ａから落下する離型剤を受けるように構成されている。受け部５０ｂは、長手方向（図７の奥行き方向）に傾斜しており、受け部５０ｂに落下した離型剤が、受け部５０ａの上面に沿って流れて、所定場所に集められるように構成されている。受け部５０ｂが離型剤を受けることにより、離型剤が天用断裁台１６に落下して製本物２７に付着しないようにできる。

上記と同様に、地用断裁刃１２が待機位置に配置され、地用押さえ部１５ｂが噴霧位置に配置されて、その後、地用ノズル２ｂが離型剤を噴霧することで、噴霧される離型剤２０の上領域２０ａが、地用断裁刃１２の表面の刃先に塗布され、噴霧される離型剤２０の下領域２０ｂが、地用押さえ部１５ｂに設けられた誘導部５ａに沿って、地用断裁刃１２の裏面の刃先に誘導されて塗布される。

[別の実施形態]
また、図８の通り、別の実施形態では、誘導部５ａは、Ｕ字状に形成されると共に、その開口部を上方に向けて設けられた受け台５０ｂと、受け台５０ｂの内側に収納された液体吸収材５０ｃとを備える。この実施形態では、離型剤は、円弧部５０ａから液体吸収材５０ｃに落下して、液体吸収材５０ｃに吸収されるようになっている。これにより、円弧部５０ａから落下した離型剤を確実に保持して、離型剤が天用断裁台１６に落下することを確実に防止できる。

上記の実施形態では、誘導部５ａは、円弧部５０ａによって、噴霧される離型剤２０の下領域２０ｂを天断裁刃１１の裏面に誘導するように構成されている。円弧部５０ａは、円弧形状なので、滑らかに離型剤を誘導できる。しかし、誘導部５ａは、複数の直線部を組み合わせた形状によって、噴霧される離型剤２０の下領域２０ｂを天断裁刃１１の裏面に誘導するように構成してもよい。
また、上記の実施形態では、押さえ部１５ａを切り欠くことで誘導部５ａが形成されているが、金属プレートで構成された誘導部５ａを押さえ部１５ａに取り付けてもよい。

また、上記の実施形態では、三方断裁機であるが、一つの断裁刃を備え、作業者が製本物を回転して断裁する断裁機であってもよい。

１１ 天用断裁刃
１２ 地用断裁刃
１５ａ 天用押さえ部
１５ｂ 地用押さえ部
２ａ 天用ノズル
２ｂ 地用ノズル
１１ａ 天用断裁刃の表面
１１ｂ 天用断裁刃の裏面
１１ｃ 天用断裁刃の刃先
２０ 噴霧された離型剤
２０ａ 噴霧された離型剤の上領域
２０ｂ 噴霧された離型剤の下領域
２０ｃ 噴霧方向線
５ａ 誘導部
５０ａ 円弧部
５０ｂ 受け部
５０ｃ 液体吸収材
２７ 製本物

Claims (5)

1. 製本物を断裁するための断裁刃と、
   前記断裁刃の裏面に対向して設けられ、前記製本物を押さえるための押さえ部と、
   前記断裁刃の表面に向けて離型剤を噴霧するためのノズルと、
   前記押さえ部に設けられ、前記断裁刃の裏面に対向しており、前記ノズルから噴霧される前記離型剤を前記断裁刃の裏面に誘導するための誘導部と、を備えており、
   前記ノズルは、噴霧される前記離型剤の上領域を前記断裁刃の表面に噴霧すると共に、噴霧される前記離型剤の下領域を前記誘導部に噴霧し、
   噴霧される前記離型剤の下領域が、前記誘導部によって前記断裁刃の裏面に誘導されることを特徴とする断裁機。
2. 製本物の天辺縁部を断裁するための天用断裁刃と、
   前記製本物の地辺縁部を断裁するための地用断裁刃と、
   前記天用断裁刃の裏面に対向して設けられ、前記製本物の天辺縁部を押さえるための天用押さえ部と、
   前記地用断裁刃の裏面に対向して設けられ、前記製本物の地辺縁部を押さえるための地用押さえ部と、
   前記天用断裁刃の表面に向けて離型剤を噴霧するための天用ノズルと、
   前記地用断裁刃の表面に向けて離型剤を噴霧するための地用ノズルと、
   前記天用及び地用押さえ部に設けられ、前記天用及び地用断裁刃の裏面に対向しており、前記天用及び地用ノズルから噴霧される前記離型剤を前記天用及び地用断裁刃の裏面に誘導するための誘導部と、を備えており、
   前記天用及び地用ノズルは、噴霧される前記離型剤の上領域を前記天用及び地用断裁刃の表面に噴霧すると共に、噴霧される前記離型剤の下領域を前記誘導部に噴霧し、
   噴霧される前記離型剤の下領域が、前記誘導部によって前記天用及び地用断裁刃の裏面に誘導されることを特徴とする断裁機。
3. 前記誘導部は、円弧部を備えており、
   前記円弧部は、前記ノズルが前記離型剤を噴霧する際に、前記断裁刃の裏面の刃先に対向するように配置され、
   前記ノズルから噴霧される前記離型剤の下領域が、前記円弧部に向けて噴霧されて、前記円弧部の湾曲面に沿って、前記断裁刃の裏面に誘導されることを特徴とする請求項１又は２に記載の断裁機。
4. 前記誘導部は、前記円弧部から落下する前記離型剤を受けるための受け部を備えていることを特徴とする請求項３に記載の断裁機。
5. 前記受け部は、前記離型剤を吸収するための液体吸収材を備えていることを特徴とする請求項４に記載の断裁機。

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