JP6428255B2 - トレイの施錠機構、及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、トレイの施錠機構、及び画像形成装置に関する。

予め罫線や画像などが印刷されたプレプリント用紙に対して、画像形成装置を用いてオーバーレイ印刷をするには、給紙トレイにプレプリント用紙を収容しておく必要がある。プレプリント用紙が必要事項の記載されていない有価証券等の重要書類である場合は、給紙トレイに収容したプレプリント用紙の安全を確保する必要がある。
特許文献１には、給紙トレイに施錠装置としてシリンダ錠を設けて、施錠装置が施錠中の場合に給紙トレイを装置本体から引き抜けなくなるようにした画像形成装置が記載されている。この発明によれば、施錠中は給紙トレイを装置本体から自由に引き出せなくなるので、給紙トレイ内の用紙の盗難を防止し、その安全を確保できる。

特許文献１に記載の画像形成装置には、搬送中や稼働中の揺れ、又は振動によって給紙トレイが装置本体から飛び出さないようにするためのロック装置が、施錠装置とは別に設けられている。施錠されていない状態の給紙トレイを装置本体から引き出す際には、取手を操作してロック装置を解除する構成である。上記施錠装置は、取手を操作してもロック装置を解除できないようにすることによって、給紙トレイの引き抜きを防止している。
しかし、特許文献１の構成では、施錠中にユーザが給紙トレイを引き抜こうとして取手に無理な力を加えた場合に給紙トレイ、ロック装置、又は施錠装置を破損させる虞があるという問題がある。
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、給紙トレイの施錠中に給紙トレイを引き抜く操作をした場合であっても、給紙トレイ、ロック装置、及び施錠装置の破損を防止することを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、機器本体内に収納された収納位置と、該収納部から引き出された引出し位置との間で進退するトレイと、該トレイを前記収納位置において引出し不能にロックしたりロック解除するロック装置と、該ロック装置の作動を禁止したり禁止解除する施錠装置と、を備えたトレイの施錠機構であって、前記トレイは、トレイ本体と、該トレイ本体によりトレイの進退方向に沿って退避位置と突出位置との間で進退自在に支持された操作部材と、を備え、前記ロック装置は、前記トレイ側に配置される可動ロック部と、前記機器本体側に設けられる固定ロック部と、を備え、前記可動ロック部は、一部を前記操作部材側に配置され、他部を前記固定ロック部側に配置されて、前記トレイの進退方向と交差する方向に延びる軸線を中心としてロック方向とロック解除方向に正逆回動可能に支持された回動部材と、該回動部材の一部に連設されて前記操作部材の進退時に該操作部材からの操作力を受けて該回動部材を回動させる作用片と、前記回動部材の他部に連設され、前記トレイが前記収納位置にあるときに前記回動部材が前記ロック方向に回動した時に、前記固定ロック部と係合して前記トレイの進退を禁止する係止片と、を備え、前記回動部材は、前記ロック装置が前記トレイを前記収納位置にロックしている状態において前記施錠装置が前記ロック装置の作動を禁止している時に、前記操作部材から伝達される回転トルクを吸収する作動力吸収手段を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、給紙トレイの施錠中に給紙トレイを引き抜く操作をした場合であっても、給紙トレイ、ロック装置、及び施錠装置の破損を防止することができる。

本発明を適用した施錠装置付き画像形成装置の外観を示す斜視図である。 給紙トレイの一部を示した斜視図である。 ロック装置を前面左方から観察した一部透視斜視図である。 ロック装置を前面右方から観察した一部透視斜視図である。 画像形成装置本体の収納部を前面左方から観察した斜視図である。 図３の矢印Ｄ方向から観察したロック装置の一例を示す断面図であり、（ａ）はロック状態を示す図であり、（ｂ）はロック解除状態を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は操作部材及びロック装置の動作を説明する図である。 施錠装置とロック装置との関係を示す斜視図であり、（ａ）は施錠装置の施錠時を示す図であり、（ｂ）は施錠装置の解錠時を示す図である。

本発明は、トレイを収納位置において引出し不能にロックしたり、ユーザによる操作部材の操作によってロック解除するロック装置と、ロック装置の作動を禁止したり禁止解除する施錠装置とを備えたトレイの施錠機構に関する発明である。特に、本発明は、施錠装置がロック装置の作動を禁止している時に、ロック装置を作動させるために操作部材から加えられた作動力を吸収する作動力吸収手段を備えて、各部の破損を防止する点に特徴がある。
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。

〔画像形成装置の外観〕
図１は、本発明を適用した施錠装置付き画像形成装置の外観を示す斜視図である。
画像形成装置１は、画像形成手段を内蔵した画像形成装置本体１０（機器本体）と、画像形成装置本体１０の下部に配置され、画像形成装置本体１０に対して着脱自在に装着される複数の給紙トレイ２０を備えている。
２つの給紙トレイのうち、例えば上段の給紙トレイ２０には小サイズの記録紙が収容され、下段の給紙トレイ２０には大サイズの記録紙が収容される。夫々の給紙トレイ２０には、画像形成装置の用途や目的によって種々のサイズ又は種類の記録紙が収容される。
給紙トレイ２０の前面パネル２３には、給紙トレイ２０を画像形成装置本体１０から引き出す際に使用する操作部材２５と、操作部材２５を回避した位置に配置された給紙トレイ２０施錠用の施錠装置６０が設けられている。
図示する施錠装置６０はシリンダ錠であり、解錠したときに画像形成装置本体１０からの給紙トレイ２０の引き出しを可能にし、施錠したときに画像形成装置本体１０からの給紙トレイ２０の引き出しを不能にする。

〔第一の実施形態〜給紙トレイの施錠機構〕
本発明の第一の実施形態に係る給紙トレイの施錠機構について説明する。図２は、給紙トレイの一部を示した斜視図である。図３は、ロック装置を前面左方から観察した一部透視斜視図である。図４は、ロック装置を前面右方から観察した一部透視斜視図である。図３及び図４共に、前面パネルを省略して描いている。

〔給紙トレイ〕
給紙トレイ２０は、画像形成装置本体１０に設けた収納部１１（図３参照）内に収納された収納位置（図１に示す位置）と、収納位置から図１中矢印Ａ１方向に引き出された引出し位置との間で進退するように構成されている。
給紙トレイ２０は、記録媒体を収容する記録紙収容部２２を有したトレイ本体２１と、給紙トレイ２０の前面パネル２３に設けられた操作部材２５とを備えている。

〔操作部材〕
操作部材２５は給紙トレイ２０の奥側に配置された基部２６において、トレイ本体２１に固定された支持ベース２８（図３参照）によって、給紙トレイ２０の進退方向（図１中矢印Ａ１−Ａ２方向）に沿って進退自在に支持されている。操作部材２５は、給紙トレイ２０の奥側に退避した退避位置（図３及び図４に示す位置）と、退避位置から給紙トレイ２０の手前側（図中矢印Ｂ１方向）に突出した突出位置との間で進退する。
基部２６は、給紙トレイ２０の進退方向に沿って延びる２つのガイド長穴２７，２７を上面に備え、各ガイド長穴２７，２７内には、支持ベース２８から上方に突出したガイドピン２９，２９が挿入される。操作部材２５はガイドピン２９がガイド長穴２７内を長手方向に相対移動できる所定の範囲内で、トレイ本体２１に対して進退する。
操作部材２５は、スプリング３０（弾性付勢部材）によって給紙トレイ２０の奥側方向（図中矢印Ｂ２方向）に弾性付勢されている。スプリング３０の一端は基部２６の適所に取り付けられ、スプリング３０の他端はトレイ本体２１の適所に取り付けられている。
スプリング３０により操作部材２５は、給紙トレイ２０を画像形成装置本体１０から引き出そうとする図中矢印Ｂ１方向の外力が加えられた時に突出位置へ移動し、外力が加わらない常時においては、給紙トレイ２０の奥側に引き込まれた退避位置にある。

〔ロック装置〕
画像形成装置１は、給紙トレイを収納位置において引出し不能にロックしたりロック解除するロック装置４０を備える。ロック装置４０は、給紙トレイの施錠機構を構成する。
図５は、画像形成装置本体の収納部を前面左方から観察した斜視図である。
図３〜図５に示すように、ロック装置４０は、給紙トレイ２０側に配置される可動ロック部４１と、画像形成装置本体１０側に設けられる固定ロック部５１とを備える。
可動ロック部４１は、回動部材４２と作用片４３と係止片４５とを備える。
回動部材４２は、一部４２ａを操作部材２５側に配置され、他部４２ｂを固定ロック部５１側に配置されている。回動部材４２は、給紙トレイ２０の進退方向と交差する方向、より詳しくは給紙トレイ２０の進退方向と直交する水平方向に延びる軸線を中心としてロック方向（図中矢印Ｃ１方向）とロック解除方向（図中矢印Ｃ２方向）に正逆回動可能に支持されている。回動部材４２は、図示するような軸状の部材としてもよいし、その他の形状としてもよい。

作用片４３は、回動部材４２の一部４２ａに連設されて、操作部材２５の進退時に操作部材２５からの操作力を受けて回動部材４２を軸線周りに回動させる。
図示する作用片４３は概略上下方向に延びるティアドロップ状に形成されている。回動部材４２の一部４２ａに連設された作用片４３の上部４３ａ（一部位）はトレイ本体２１の適所によって回動自在に支持されている。
作用片４３の下部４３ｂ（他部位）は、操作部材２５からの操作力が直接伝達されるように操作部材２５の適所に係合しており、操作部材２５の進退移動に伴って移動する。作用片４３は、図４に示すように下部４３ｂが給紙トレイ２０の奥側（図中矢印Ｇ２側）に位置する退避位置と、下部４３ｂが操作部材２５と共に給紙トレイ２０の手前側（図中矢印Ｇ１方向）に移動した作用位置との間で揺動する。また、作用片４３は、スプリング４４（弾性付勢部材）によって、退避位置に弾性付勢されている。スプリング４４の一端は、作用片４３に設けたスプリング取付部４３ｃに取り付けられ、他端は支持ベース２８の適所に取り付けられている。
係止片４５は、回動部材４２の他部４２ｂに連設されており、回動部材の回動と共に回動する。
作用片４３は揺動する際に、操作部材２５の進退方向への移動を回転動作に変換して回動部材４２に伝達する。回動部材４２は、作用片４３から伝達された回転モーメントを係止片４５に伝達して係止片４５を回動させる。

図６は、図３の矢印Ｄ方向から観察したロック装置の一例を示す断面図であり、（ａ）はロック状態を示す図であり、（ｂ）はロック解除状態を示す図である。なお、図では給紙トレイが収納位置にある場合を示している。
図５及び図６に示すように、固定ロック部５１は、収納部１１の内側面に固定されると共に上方に凹陥した係合凹部５２を有する。
係止片４５は、基部が回動部材４２に連設されることによって回動部材４２と共にロック方向（矢印Ｃ１方向）と、ロック解除方向（矢印Ｃ２方向）に回動する。係止片４５は先端部に、固定ロック部５１の係合凹部５２と係合する係合凸部４５ａを有している。係止片４５は、係合凸部４５ａが係合凹部５２に係合したロック姿勢（図６（ａ））と、係合凸部４５ａと係合凹部５２との係合が解除されたロック解除姿勢（図６（ｂ））との間で変位する。
係止片４５は、図２に示すようにトレイ本体２１の外側面に露出しており、給紙トレイ２０が収納位置にあるときに固定ロック部５１と係合する。係止片４５が固定ロック部５１と係合したとき、給紙トレイ２０の進退は禁止される。

〔操作部材の操作とロック装置の動作〕
操作部材２５とロック装置４０の連動について説明する。図７は、操作部材及びロック装置の動作を説明する図である。図７は、図３の矢印Ｅ方向から観察した図に相当する。図７（ａ）は、給紙トレイ２０が収納位置にあり、且つ操作部材２５が退避位置にある状態を示す。図７（ｂ）は、給紙トレイ２０が収納位置にあり、且つ操作部材２５が突出位置にある状態を示す。図７（ｃ）は、給紙トレイ２０が引出し位置にあり、且つ操作部材２５が突出位置にある状態を示す。
図７（ａ）に示すように、操作部材２５に外力が加えられていない状態では、スプリング４４の弾性付勢力によって可動ロック部４１がロック方向（図中反時計回り方向）に弾性付勢されるので、係止片４５の係合凸部４５ａが固定ロック部５１の係合凹部５２と係合する。
図７（ｂ）に示すように、ユーザが操作部材２５を矢印Ｂ１に示す給紙トレイの引き出し方向に移動させると、作用片４３はスプリング４４の弾性付勢力に抗して図７（ａ）に示す退避位置から図７（ｂ）に示す突出位置に移動する。作用片４３は、操作部材２５の突出方向への移動を回転力に変換して、回動部材４２をロック解除方向（矢印Ｃ２方向）へ回動させる。また、回動部材４２は回転トルクを係止片４５に伝達して、係止片４５をロック姿勢からロック解除姿勢に変位させる。係止片４５の係合凸部４５ａと固定ロック部５１の係合凹部５２との係合が解除されて給紙トレイ２０はロック解除状態となり、図７（ｃ）に示すように給紙トレイ２０は画像形成装置本体１０から引き出し可能となる。

〔施錠装置〕
図８は、施錠装置とロック装置との関係を示す斜視図であり、（ａ）は施錠装置の施錠時を示し、（ｂ）は施錠装置の解錠時を示す図である。
施錠装置６０は、施錠時にはロック装置４０の作動を禁止し、解錠時には禁止解除する。
施錠装置６０は係止片４５の下方に配置されている。図示する施錠装置６０はいわゆるシリンダ錠である。施錠装置６０は、給紙トレイ２０の前面に配置された鍵挿入口６１と、鍵挿入口６１の奥側に配置されて、鍵挿入口６１から挿入された鍵部材の回動に応じて回動してロック装置４０の作動を禁止したり禁止解除する作動規制片６２を備える。
作動規制片６２は、係止片４５の固定ロック部５１との係合解除動作を禁止する施錠位置（図８（ａ））と、固定ロック部５１との係合解除動作を許容する解錠位置（図８（ｂ））との間を矢印Ｆ１−Ｆ２方向に回動して変位する。

図８（ａ）に示すように、作動規制片６２が矢印Ｆ１方向に回動した施錠位置にあるとき、作動規制片６２はロック姿勢にある係止片４５の下面と接触しうる位置にある。固定ロック部５１と係止片４５が係合状態にあるときに操作部材２５を操作したとしても、係止片４５は作動規制片６２によってロック解除方向（矢印Ｃ２方向）への回動を阻止されるので、係合状態が解除されない。即ち、作動規制片６２はロック装置４０の作動を禁止して、ロック装置４０をロック状態に維持することにより、給紙トレイ２０を取り出し不能に施錠する。
図８（ｂ）に示すように、作動規制片６２が矢印Ｆ２方向に回動した解錠位置にあってロック装置４０の作動禁止を解除したとき、作動規制片６２は係止片４５のロック姿勢とロック解除姿勢との間の自由な変位を許容する。

〔作動力吸収手段〕
ここで回動部材４２は、ロック装置４０が給紙トレイ２０を収納位置にロックしている状態において、施錠装置６０がロック装置４０の作動を禁止している時に、操作部材２５から伝達される回転トルクを吸収する弾性体（作動力吸収手段）から構成されている。即ち、回動部材４２は、その全体を軸周り方向のねじりモーメントに対して弾性変形する弾性体から構成されている。回動部材４２は図４のＨ−Ｈ断面図に示すように、例えば軸方向と直交する方向における断面形状が角型Ｕ字状の（或いは、軸方向に沿って延びる凹所４２ｃを有する）金属部材から構成される。このような回動部材４２は、細幅帯状の金属板を、短手方向の二箇所において軸方向に沿って直角に折り曲げることにより形成できる。

上述のように回動部材４２は、操作部材２５を退避位置から突出位置に移動させたときに、係止片４５をロック姿勢からロック解除姿勢に回転させる回転力を伝達する。
施錠装置６０により施錠されて係止片４５が回動不能となっている状態で操作部材２５を突出位置へ移動させた場合、回動部材４２は回転トルクの働く方向に弾性的に捻れ変形して、係止片４５に対して伝達するべき回転力を吸収する。このように、回動部材４２を弾性体から構成することにより、係止片４５が施錠されている場合に操作部材２５を操作したとしても、操作力が伝達せず、トレイ、ロック装置、及び施錠装置の破損を防止することができる。

〔第二の実施形態〕
第一の実施形態のように回動部材を弾性体から構成した場合は、通常の使用時において回動部材に若干の塑性変形が起こる可能性がある。回動部材が塑性変形した場合には、ロック装置の動作が不安定となったり、操作部材の操作感が悪化する虞がある。
そこで、本発明の第二の実施形態に係るロック装置４０の回動部材４２は、作動力吸収手段として、一定以上の回転トルクが加わった場合にその伝達を制限又は遮断するトルクリミッタ４６を備えた点に特徴がある。
図示する例においては、回動部材４２と係止片４５とが接続される部分である回動部材４２の他部４２ｂにトルクリミッタ４６を配置している。トルクリミッタ４６は、回動部材４２の一部４２ａ、又は軸方向中間部の任意の箇所に配置できる。
トルクリミッタ４６の遮断トルクは、通常使用時に想定される力以上、且つロック装置４０を構成する各部材が破損する虞のある力を超えない範囲に設定する。トルクリミッタ４６を設けることでロック装置４０を構成する部品の全体を剛体から構成することができ、各部の動作を安定させることができると共に、高い操作感をもたらすことができる。この場合、回動部材４２のうちトルクリミッタ４６以外の軸状に示された部分は、軸周り方向のねじりモーメントに対して弾性変形しない中実の角柱状部材から構成することができる。
なお、第一の実施形態と第二の実施形態とは同時に実施可能である。即ち、回動部材４２の軸状部分を軸周り方向のねじりモーメントに対して弾性変形する弾性体から構成し、更にトルクリミッタ４６を備えた構成としてもよい。

〔本発明の作用、効果のまとめ〕
＜第一の実施態様＞
機器本体（画像形成装置本体１０）内に収納された収納位置と、該収納部から引き出された引出し位置との間で進退するトレイ（給紙トレイ２０）と、該トレイを収納位置において引出し不能にロックしたりロック解除するロック装置４０と、ロック装置の作動を禁止したり禁止解除する施錠装置６０と、を備えたトレイの施錠機構であって、
トレイは、トレイ本体２１と、該トレイ本体によりトレイの進退方向に沿って退避位置と突出位置との間で進退自在に支持された操作部材２５と、を備え、
ロック装置は、トレイ側に配置される可動ロック部４１と、機器本体側に設けられる固定ロック部５１と、を備え、
可動ロック部は、一部４２ａを操作部材側に配置され、他部４２ｂを固定ロック部側に配置されて、トレイの進退方向と交差する方向に延びる軸線を中心としてロック方向（Ｃ１方向）とロック解除方向（Ｃ２方向）に正逆回動可能に支持された回動部材４２と、回動部材の一部に連設されて操作部材の進退時に該操作部材からの操作力を受けて該回動部材を回動させる作用片４３と、回動部材の他部に連設され、トレイが収納位置にある際に回動部材がロック方向に回動した時に、固定ロック部と係合してトレイの進退を禁止する係止片４５と、を備え、回動部材は、ロック装置がトレイを収納位置にロックしている状態において施錠装置がロック装置の作動を禁止している時に、操作部材から伝達される回転トルクを吸収する作動力吸収手段を備えたことを特徴とする。

本態様においては、施錠装置がロック装置の作動を禁止して給紙トレイを施錠している場合には、回動部材が、ロック装置を作動させるために操作部材から伝達される回転トルクを吸収して各部に無理な力が加わらないようにした。従って、給紙トレイの施錠中に給紙トレイを引き抜く操作をした場合であっても、トレイ、ロック装置、及び施錠装置の破損を防止することができる。

また、回動部材が回転トルクを吸収したとき、ユーザは「操作部材を操作してもロック装置が反応しない」という感触を受ける。ユーザは、操作部材から受けた感触と施錠装置の鍵挿入口６１の姿勢或いは向きとから給紙トレイが施錠されていることに気づく。ユーザが通常時以上の操作力を操作部材に与えないように誘導することができ、トレイ、ロック装置、及び施錠装置の破損を防止することができる。

＜第二の実施態様＞
本態様において作動力吸収手段は、回転トルクの働く方向に弾性変形する弾性体（回動部材４２）であることを特徴とする特徴とする。
施錠装置６０により施錠されて係止片４５が回動不能となっている場合、回動部材は回転トルクの働く方向に弾性的に捻れ変形して、係止片に対して伝達するべき回転力を吸収する。このように、回動部材を弾性体から構成することにより、係止片が施錠されている場合に操作部材を操作したとしても、操作力が伝達せず、トレイ、ロック装置、及び施錠装置の破損を防止することができる。

＜第三の実施態様＞
本態様において作動力吸収手段は、回転トルクの伝達を制限するトルクリミッタ４６であることを特徴とする。
トルクリミッタの遮断トルクは、通常使用時に想定される力以上、ロック装置４０を構成する各部材が破損する虞のある力を超えない範囲に設定する。トルクリミッタを設けることでロック装置４０の全体を剛体から構成することができ、各部の動作を安定させることができると共に、高い操作感をもたらすことができる。

＜第四の実施態様＞
態様一乃至三の何れかに記載のトレイの施錠機構を備え、機器本体が画像形成装置本体１０であり、トレイが給紙トレイ２０であることを特徴とする。
本態様は、第一〜三の実施態様と同様の効果を奏する。

１…画像形成装置、１０…画像形成装置本体（機器本体）、１１…収納部、２０…給紙トレイ、２１…トレイ本体、２２…記録紙収容部、２３…前面パネル、２５…操作部材、２６…基部、２７…ガイド長穴、２８…支持ベース、２９…ガイドピン、３０…スプリング、４０…ロック装置、４１…可動ロック部、４２…回動部材、４２ａ…一部、４２ｂ…他部、４２ｃ…凹所、４３…作用片、４３ａ…上部、４３ｂ…下部、４３ｃ…スプリング取付部、４４…スプリング、４５…係止片、４５ａ…係合凸部、４６…トルクリミッタ、５１…固定ロック部、５２…係合凹部、６０…施錠装置、６１…鍵挿入口、６２…作動規制片

特開２００９−１２０３９９公報

Claims (4)

1. 機器本体内に収納された収納位置と、該収納部から引き出された引出し位置との間で進退するトレイと、該トレイを前記収納位置において引出し不能にロックしたりロック解除するロック装置と、該ロック装置の作動を禁止したり禁止解除する施錠装置と、を備えたトレイの施錠機構であって、
   前記トレイは、トレイ本体と、該トレイ本体によりトレイの進退方向に沿って退避位置と突出位置との間で進退自在に支持された操作部材と、を備え、
   前記ロック装置は、前記トレイ側に配置される可動ロック部と、前記機器本体側に設けられる固定ロック部と、を備え、
   前記可動ロック部は、一部を前記操作部材側に配置され、他部を前記固定ロック部側に配置されて、前記トレイの進退方向と交差する方向に延びる軸線を中心としてロック方向とロック解除方向に正逆回動可能に支持された回動部材と、該回動部材の一部に連設されて前記操作部材の進退時に該操作部材からの操作力を受けて該回動部材を回動させる作用片と、前記回動部材の他部に連設され、前記トレイが前記収納位置にあるときに前記回動部材が前記ロック方向に回動した時に、前記固定ロック部と係合して前記トレイの進退を禁止する係止片と、を備え、
   前記回動部材は、前記ロック装置が前記トレイを前記収納位置にロックしている状態において前記施錠装置が前記ロック装置の作動を禁止している時に、前記操作部材から伝達される回転トルクを吸収する作動力吸収手段を備えたことを特徴とするトレイの施錠機構。
2. 前記作動力吸収手段は、前記回転トルクの働く方向に弾性変形する弾性体であることを特徴とする請求項１に記載のトレイの施錠機構。
3. 前記作動力吸収手段は、前記回転トルクの伝達を制限するトルクリミッタであることを特徴とする請求項１又は２に記載のトレイの施錠機構。
4. 請求項１乃至３の何れか一項に記載のトレイの施錠機構を備え、前記機器本体が画像形成装置本体であり、前記トレイが給紙トレイであることを特徴とする画像形成装置。

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