JP7131246B2 - 印刷装置、及びモーター - Google Patents
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Description
特許文献1に記載の印刷装置は、印刷ヘッドと、印刷ヘッドを保持するキャリッジと、駆動プーリーと、従動プーリーと、キャリッジに接続され駆動プーリー及び従動プーリーに巻き掛けられるベルトと、付勢部材と、駆動プーリーに接続されるモーターと、従動プーリー移動機構とを有している。付勢部材は、従動プーリーを駆動プーリーから離間させ、ベルトに張力を付与する。従動プーリー移動機構は、付勢部材の付勢力に抗して従動プーリーを移動させ、ベルトの取り外し及びモーターの交換を容易にする。
図1は、実施形態1に係る印刷装置1の概略構成図である。図2は、図1に示す本実施形態に係る印刷装置1を上方側から見た場合の概略構成図である。
最初に、図1及び図2を参照し、本実施形態に係る印刷装置1の概要を説明する。
以降の説明では、直方体形状の筐体5の長手方向をX方向とし、直方体形状の筐体5の短手方向をY方向とし、直方体形状の筐体5の高さ方向をZ方向とする。また、X方向は印刷装置1の奥行き方向であり、Y方向は印刷装置1の幅方向であり、Z方向は印刷装置1の高さ方向である。さらに、方向を示す矢印の先端側を+方向とし、方向を示す矢印の基端側を-方向とする。
なお、-Y方向は第1方向の一例である。
キャリッジ移動機構24は、キャリッジガイド軸23の+Y方向側の端の近い位置に配置される駆動ローラー31と、キャリッジガイド軸23の-Y方向側の端の近い位置に配置される従動ローラー32と、駆動ローラー31と従動ローラー32とに巻き掛けられるベルト33と、駆動ローラー31に駆動力を伝達するキャリッジモーター35とを備える。印刷ヘッド7を搭載するキャリッジ22は、不図示の支持部材を介してベルト33に支持されている。
なお、キャリッジモーター35はモーターの一例であり、ベルト33は付勢部材の一例である。
本願における付勢部材は、キャリッジモーター35によって駆動される駆動ローラー31と、駆動ローラー31に対して従動回転する従動ローラー32とに巻き掛けられ、駆動ローラー31と従動ローラー32との間で張力が付与されたベルト33である。
さらに、印刷装置1は、キャリッジモーター35に当接するストッパー9を有する。ストッパー9は、キャリッジモーター35におけるベルト33から付与される-Y方向の力が作用する位置(駆動ローラー31が固定される位置)から離れて配置され、筐体5に対して着脱可能である。ストッパー9は、キャリッジモーター35の移動を抑制し、キャリッジモーター35をモーター支持部材70に固定する。
このように、キャリッジモーター35は、ベルト33から付与される-Y方向の力と、弾性部材46の弾性力を利用するスナップフィット方式と、ストッパー9とによって、モーター支持部材70に固定される。
なお、キャリッジモーター35を回転させるモーメントの影響を抑制するためには、可能な範囲で、ストッパー9をキャリッジモーター35におけるベルト33から付与される-Y方向の力が作用する位置から離れて配置することが好ましい。
張力調整機構60は、第1支持部材61と、第2支持部材62と、弾性部材としてのコイルバネ63と、ネジの一例でありY方向に延びる軸部材64と、軸部材64の-Y方向側の端に設けられ軸部材64を回転させるためのハンドル65とを有する。
第2支持部材62は、軸部材64の+Y方向側の端に回転可能に固定されている。第2支持部材62は、コイルバネ63の他方を支持する。
このように、コイルバネ63は、第1支持部材61及び第2支持部材62によって支持されている。
さらに、軸部材64の-Y方向側の端には、ハンドル65が取付けられ、ハンドル65を回転させることによって軸部材64を回転させることができる。すなわち、張力調整機構60は、軸部材64を回転させるためのハンドル65を有し、ハンドル65を利用した梃子によって軸部材64が回転させるので、ユーザーは小さな力で軸部材64を回転させることができる。
すると、ベルト33は、従動ローラー32によって-Y方向に引っ張られ、従動ローラー32と駆動ローラー31との間で張架された状態になり、ベルト33に張力が付与される。ベルト33に張力が付与されると、駆動ローラー31はベルト33によって-Y方向に引っ張られ、駆動ローラー31に-Y方向の力が付与される。
このように、ベルト33に張力が付与されると、駆動ローラー31に-Y方向の力が付与され、駆動ローラー31を介してキャリッジモーター35に-Y方向の力が付与される。すなわち、ベルト33に張力が付与されると、ベルト33は、駆動ローラー31及びキャリッジモーター35に-Y方向の力を付与する。
すると、ベルト33に付与される張力が弱くなり、ベルト33に付与される張力が解除され、駆動ローラー31及びキャリッジモーター35に付与される-Y方向の力も解除され、ベルト33は、従動ローラー32と駆動ローラー31との間で張架された状態から、従動ローラー32と駆動ローラー31との間で弛んだ状態になる。ベルト33が弛んだ状態になると、ベルト33を駆動ローラー31及び従動ローラー32から取り外すことができる。
このように、張力調整機構60によって、ベルト33に張力が付与され、-Y方向の力が駆動ローラー31及びキャリッジモーター35に付与される。ベルト33に付与される張力の強さや、駆動ローラー31及びキャリッジモーター35に付与される-Y方向の力の強さは、張力調整機構60によって調整することができる。さらに、ベルト33に付与される張力や、駆動ローラー31及びキャリッジモーター35に付与される-Y方向の力は、張力調整機構60によって、解除することができる。
なお、本願における弾性部材は、バネであってもよく、弾性を有するゴムであってもよい。弾性部材の長さを変化させる単純機械は、ネジであってもよく、梃子であってもよい。また、軸部材64を設けず、手作業によって弾性部材の長さを変化させてもよい。
さらに、ベルト33を弾性を有する部材で構成し、単純機械によってベルト33を伸張させてベルト33に張力を付与してもよく、手作業によってベルト33を伸張させてベルト33に張力を付与してもよい。
印刷基準位置Pに位置する印刷ヘッド7は、図中に破線の矢印で示されるように、印刷基準位置Pに対して-Y方向側に位置する図中に破線で示される位置との間を往復する。
図5は、図2におけるキャリッジモーター35がモーター支持部材70に固定される部分を、XY平面で切断した断面図である。
次に、図3~図5を参照し、キャリッジモーター35がモーター支持部材70に固定される場合の状態について説明する。
第1部材71の第1面71bには、弾性部材46が取付けられている。弾性部材46は、L字形状を有し、基準面71aに交差する方向に長い部材であり、弾性変形する。弾性部材46では、L字形状に曲がった側が変位可能であり、L字形状に曲がった側と反対側が第1面71bに固定されている。さらに、第2面71cにも、弾性部材46(図示省略)が取付けられている。第2面71cに取付けられる弾性部材46は、第1面71bに取付けられる弾性部材46と同じ構成を有する。
第1部材71の基準面71aには、Y方向に延びる溝74が形成されている。溝74は、第1面71b及び第2面71cから同じ距離となる位置に形成されている。
第2部材72は、基準面71aとの距離Hが-Y方向に徐々に短くなるように傾斜した傾斜面72aを有する。第3部材73は、基準面71aとの距離Hが-Y方向に徐々に短くなるように傾斜した傾斜面73aを有する。
このように、モーター支持部材70は、基準面71aと、基準面71aとの距離Hが-Y方向に徐々に短くなるように傾斜した傾斜面72a,73aとを有する。
なお、ボス37は、第1部材71の基準面71aに形成される孔に嵌め込まれ、孔に対して位置決めされる構成であってもよい。すなわち、キャリッジモーター35は、基準面71aに形成された孔または溝74に対して位置決めされるボス37を有する構成であればよい。
筐体38は、キャリッジモーター35の外装部材であり、円筒形状を有する。筐体38は、+X方向側に配置される面38aと、面38aに直交する外周面38bとを有する。筐体38の面38aから+X方向に突出する部分が、ボス37である。ボス37から+X方向に延びる軸が、出力軸36である。出力軸36の+X方向側の端部には、駆動ローラー31(図2参照)が取付けられている。
第1当接部材41は、+X方向側に位置する第1面41aと、-X方向側に位置する第2面41bと、+Z方向側に位置する第3面41cとを有する。第3面41cには、円柱形状のリブ45が設けられている。
第2当接部材42は、+X方向側に位置する第1面42aと、-X方向側に位置する第2面42bと、-Z方向側に位置する第3面42cとを有する。第3面42cには、円柱形状のリブ45(図示省略)が設けられている。
このように、当接部材40には、リブ45が設けられている。さらに、当接部材40において、筐体38の面38aと、第1当接部材41の第1面41aと、第2当接部材42の第1面42aとは、同一平面上に位置する。
第1当接部材41の第2面41bと、第2部材72の傾斜面72aとは、YZ平面に交差する角度は同じであり、第1当接部材41の第2面41bは第2部材72の傾斜面72aに面接触する。第1部材71の基準面71a及び第2部材72の傾斜面72aは、第1当接部材41のY方向の位置を制御し、第1部材71の基準面71a及び第2部材72の傾斜面72aによって、モーター支持部材70における第1当接部材41のY方向の位置が決定される。
第2当接部材42の第2面42bと、第3部材73の傾斜面73aとは、YZ平面に交差する角度は同じであり、第2当接部材42の第2面42bは第3部材73の傾斜面73aに面接触する。第1部材71の基準面71a及び第3部材73の傾斜面73aは、第2当接部材42のY方向の位置を制御し、第1部材71の基準面71a及び第3部材73の傾斜面73aによって、モーター支持部材70における第2当接部材42のY方向の位置が決定される。
上述したように、第1部材71の基準面71a及び部材72,73の傾斜面72a,73aは、当接部材41,42の位置を制御し、第1部材71の基準面71a及び部材72,73の傾斜面72a,73aによって、モーター支持部材70における当接部材41,42の位置が決定される。
詳しくは、張力調整機構60によってベルト33に張力を付与し、駆動ローラー31に-Y方向の力を付与し、駆動ローラー31を介してキャリッジモーター35に-Y方向の力を付与する。キャリッジモーター35に付与される-Y方向の力によって、キャリッジモーター35の当接部材41,42を、モーター支持部材70の基準面71a及び傾斜面72a,73aに押し付け、キャリッジモーター35をモーター支持部材70に固定する。
換言すれば、本実施形態では、ベルト33からキャリッジモーター35に対して-Y方向の力が付与され、当接部材41,42がモーター支持部材70の基準面71a及び傾斜面72a,73aに押し付けられることによって、キャリッジモーター35がモーター支持部材70に固定される。
さらに、張力調整機構60によってベルト33に付与される張力を解除し、キャリッジモーター35に付与される-Y方向の力を解除すると、キャリッジモーター35の当接部材41,42をモーター支持部材70から取り外し、キャリッジモーター35をモーター支持部材70から取り外すことができる。
すなわち、キャリッジモーター35をモーター支持部材70に固定し、モーター支持部材70がキャリッジモーター35の一部を覆うことによって、モーター支持部材70はキャリッジモーター35に対する電磁波の影響を小さくするシールドとして機能し、キャリッジモーター35に対する電磁波の影響が小さくなり、キャリッジモーター35が誤動作しにくくなる。
キャリッジモーター35に付与される-Y方向の力が解除され、ベルト33が取り外され、ストッパー9が筐体5から取り外されても、弾性部材46の弾性力を利用するスナップフィット方式によって、キャリッジモーター35がモーター支持部材70に固定されているので、キャリッジモーター35がモーター支持部材70から落下するという不具合が生じにくい。
このように、張力調整機構60のハンドル65を時計回り方向に回し、ストッパー9を筐体5から取り外し、キャリッジモーター35を+Y方向に引っ張るという簡単な作業によって、ユーザーは、キャリッジモーター35をモーター支持部材70から取り外すことができる。すなわち、ユーザーは、習熟を必要としない作業によって、キャリッジモーター35をモーター支持部材70から取り外すことができる。
キャリッジモーター35を溝74に沿って-Y方向に移動させると、当接部材41,42のリブ45が-Y方向に移動し、第1部材71の弾性部材46に衝突し、第1部材71の弾性部材46が弾性変形する。すると、弾性変形した第1部材71の弾性部材46がリブ45に係止された状態になり、弾性変形した第1部材71の弾性部材46から、当接部材41,42のリブ45に-Y方向の力が付与され、弾性部材46の弾性力を利用するスナップフィット方式によって、当接部材41,42がモーター支持部材70に固定される。
弾性部材46の弾性力を利用するスナップフィット方式によって、当接部材41,42がモーター支持部材70に固定されると、当接部材41,42の第1面41a,42aは、第1部材71の基準面71aに対向配置され、当接部材41,42の第2面41b,42bは、部材72,73の傾斜面72a,73aに対向配置される。
すなわち、当接部材41,42の第1面41a,42aが第1部材71の基準面71aに面接触し、当接部材41,42の第2面41b,42bが部材72,73の傾斜面72a,73aに面接触するモーター支持部材70の目標位置に、当接部材41,42を配置することができる。
キャリッジモーター35に-Y方向の力が付与されると、当接部材41,42の第1面41a,42aは、第1部材71の基準面71aに押し付けられ、当接部材41,42の第2面41b,42bは、部材72,73の傾斜面72a,73aに押し付けられ、キャリッジモーター35がモーター支持部材70に固定される。最後に、ユーザーは、ストッパー9を筐体5に取り付ける。
このように、ユーザーは、張力調整機構60のハンドル65を反時計回り方向に回し、ストッパー9を筐体5に取り付けるという習熟を必要としない作業によって、弾性部材46の弾性力を利用するスナップフィット方式に加えて、ベルト33から付与される-Y方向の力とストッパー9とによって、キャリッジモーター35をモーター支持部材70に固定することができる。
作業を習熟していないユーザーがキャリッジモーター35をモーター支持部材70に脱着すると、作業を習熟した熟練者がキャリッジモーター35をモーター支持部材70に脱着する場合と比べて、余分な時間や余分な費用が発生しにくくなり、効率的に低コストでキャリッジモーター35をモーター支持部材70に脱着することができる。
図6は、図4に対応する図であり、実施形態2に係る印刷装置に搭載されるキャリッジモーター35Aの斜視図である。図7は、図5に対応する図であり、キャリッジモーター35Aがモーター支持部材70に固定される部分の断面図である。
実施形態1に係る印刷装置1と、本実施形態に係る印刷装置とでは、当接部材の形状が異なる。この点が、実施形態1に係る印刷装置1と、本実施形態に係る印刷装置との主な相違点である。
以下、図6及び図7を参照し、本実施形態に係る印刷装置の概要を、実施形態1との相違点を中心に説明する。また、実施形態1と同一の構成部位については、同一の符号を附し、重複する説明を省略する。
筐体38の外周面38bには、二つの当接部材50(第1当接部材51、第2当接部材52)と、二つのリブ45とが固定されている。一方、実施形態1では、二つのリブ45は、当接部材41,42の第3面41c,42cに固定されている。この点も、本実施形態と実施形態1との相違点である。
一方、実施形態1では、第1当接部材41及び第2当接部材42は、XY平面に沿って切断した断面が四角形の柱形状を有する。
第1当接部材51が第1部材71の基準面71aと第2部材72の傾斜面72aとに当接すると、第1当接部材51は、-Y方向に移動しないので、張力調整機構60によってベルト33に張力が付与され、キャリッジモーター35Aに-Y方向の力が付与されると、第1当接部材51が第1部材71の基準面71aと第2部材72の傾斜面72aとに線接触し、第1当接部材51が第1部材71の基準面71aと第2部材72の傾斜面72aとに押し付けられ、第1当接部材51をモーター支持部材70に固定することができる。
第2当接部材52が第1部材71の基準面71aと第3部材73の傾斜面73aとに当接すると、第2当接部材52は、-Y方向に移動しないので、張力調整機構60によってベルト33に張力が付与され、キャリッジモーター35Aに-Y方向の力が付与されると、第2当接部材52が第1部材71の基準面71aと第3部材73の傾斜面73aとに押し付けられ、第2当接部材52をモーター支持部材70に固定することができる。
そして、第1当接部材51をモーター支持部材70に固定し、第2当接部材52をモーター支持部材70に固定することによって、キャリッジモーター35Aをモーター支持部材70に固定することができる。
第1部材71の基準面71aと第3部材73の傾斜面73aとに当接する第2当接部材52は、+Y方向に移動可能であるので、張力調整機構60によってベルト33に付与される張力を解除し、キャリッジモーター35Aに付与される-Y方向の力を解除すると、第2当接部材52を+Y方向に移動させ、第2当接部材52をモーター支持部材70から取り外すことができる。
そして、第1当接部材51をモーター支持部材70から取り外し、第2当接部材52をモーター支持部材70から取り外すことによって、キャリッジモーター35Aをモーター支持部材70から取り外することができる。
さらに、張力調整機構60によってベルト33に付与される張力を解除し、キャリッジモーター35Aに付与される-Y方向の力を解除すると、当接部材51,52をモーター支持部材70から取り外し、キャリッジモーター35Aをモーター支持部材70から取り外すことができる。
そして、作業を習熟していないユーザーがキャリッジモーター35Aをモーター支持部材70に脱着すると、作業を習熟した熟練者がキャリッジモーター35Aをモーター支持部材70に脱着する場合と比べて、余分な時間や余分な費用が発生しにくくなり、効率的に低コストでキャリッジモーター35Aをモーター支持部材70に脱着することができるという実施形態1と同じ効果を得ることができる。
-Y方向の力によって、キャリッジモーター35Aをモーター支持部材70に固定するためには、当接部材が、モーター支持部材70における第1部材71の基準面71a及び部材72,73の傾斜面72a,73aに当接することが重要である。
当接部材が、モーター支持部材70における第1部材71の基準面71a及び部材72,73の傾斜面72a,73aに当接する構成であれば、当接部材は、モーター支持部材70における第1部材71の基準面71a及び部材72,73の傾斜面72a,73aに対して、面接触してもよく、線接触してもよく、点接触してもよい。
当接部材が、モーター支持部材70における第1部材71の基準面71a及び部材72,73の傾斜面72a,73aに当接する構成であれば、XY平面で切断した当接部材の断面形状は、上述した四角形や円形に限定されず、例えば楕円形であってもよく、例えば多角形であってもよく、当接部材の断面形状は任意である。
当接部材が、モーター支持部材70における第1部材71の基準面71a及び部材72,73の傾斜面72a,73aに当接する構成であれば、第1部材71の基準面71a及び部材72,73の傾斜面72a,73aは、湾曲していない平面であってもよく、湾曲した曲面であってもよく、第1部材71の基準面71a及び部材72,73の傾斜面72a,73aの形状は任意である。
さらに、上述した実施形態では、第1部材71の基準面71aは、ベルト33によって付与される力の方向(-Y方向)に対して平行となるように配置されていた。当接部材が、モーター支持部材70における第1部材71の基準面71a及び部材72,73の傾斜面72a,73aに当接する構成であれば、第1部材71の基準面71aは、ベルト33によって付与される力の方向(-Y方向)に対して平行となるように配置されてもよく、ベルト33によって付与される力の方向(-Y方向)に対して交差するように配置されてもよい。
上述した実施形態では、キャリッジモーター35,35Aは、ベルト33から付与される-Y方向の力と、弾性部材46の弾性力を利用するスナップフィット方式と、ストッパー9とによって、モーター支持部材70に固定されていた。
例えば、弾性部材46の弾性力を利用するスナップフィット方式と、ストッパー9とによって、キャリッジモーター35,35Aをモーター支持部材70に固定する構成であってもよい。例えば、弾性部材46の弾性力を利用するスナップフィット方式によって、キャリッジモーター35,35Aをモーター支持部材70に固定する構成であってもよい。
さらに、-Y方向の力を付与する弾性ゴムやバネなどの弾性部材を新たに設け、ベルト33によってキャリッジモーター35,35Aに-Y方向の力を付与するのでなく、新たに設けた弾性部材によってキャリッジモーター35,35Aに-Y方向の力を付与し、キャリッジモーター35,35Aをモーター支持部材70に押し付け、キャリッジモーター35,35Aをモーター支持部材70に固定する構成であってもよい。
さらに、新たに設けたバルーンによってキャリッジモーター35,35Aに-Y方向の力を付与し、キャリッジモーター35,35Aをモーター支持部材70に押し付け、キャリッジモーター35,35Aをモーター支持部材70に固定する構成であってもよい。
本願のモーターは、上述した実施形態に係る印刷装置のキャリッジモーター35,35Aに限定されず、例えば上述した実施形態に係る印刷装置の搬送モーター17であってもよく、上述した実施形態に係る印刷装置のキャリッジモーター35,35A及び搬送モーター17以外の他のモーターであってもよい。
さらに、本願のモーターは、上述した実施形態に係る印刷装置と異なる他の電子機器に搭載されるモーターであってもよい。
すなわち、基準面71aと、基準面71aとの距離Hが-Y方向に徐々に短くなるように傾斜した傾斜面72a,73aとを有するモーター支持部材70に固定されるモーターであって、基準面71a及び傾斜面72a,73aに当接可能な当接部材を有し、当接部材が基準面71a及び傾斜面72a,73aに対して-Y方向に押し付けられることによって、モーター支持部材70に固定される構成を有するモーターであれば、上述した印刷装置のモーターに適用し、上述した印刷装置以外の電子機器のモーターに適用することができる。
このように、本願の印刷装置では、モーターの脱着作業を習熟していないユーザーが自力でモーターをモーター支持部材の目標位置に脱着することができるので、モーターの脱着作業を習熟した熟練者がモーターをモーター支持部材の目標位置に脱着する場合と比べて、余分な時間や余分な費用が発生しにくくなる。
モーターに当接するストッパーを設けると、特定部分を支点としてモーターを回転させるモーメントが生じても、モーターが意図しない方向に移動しにくくなり、モーターをモーター支持部材の目標位置に固定することができる。
このように、張力調整機構は、第1方向の力を調整するので、第1方向の力の調整が容易になる。
例えば、単純機械はネジや梃子である。ネジや梃子を使用して弾性部材の長さを調整すると、ネジや梃子を使用しないで弾性部材の長さを調整する場合と比べて、弾性部材の伸張または収縮の調整が容易になる。従って、弾性部材の伸張または収縮によって実施される第1方向の力の調整が容易になる。
このように、本願のモーターでは、モーターの脱着作業を習熟していないユーザーが自力でモーターをモーター支持部材の目標位置に脱着することができるので、モーターの脱着作業を習熟した熟練者がモーターをモーター支持部材の目標位置に脱着する場合と比べて、余分な時間や余分な費用が発生しにくくなる。
Claims (7)
- 第1方向の力を付与する付勢部材と、
基準面と、前記基準面との距離が前記第1方向に徐々に短くなるように傾斜した傾斜面
とを有するモーター支持部材と、
前記基準面及び前記傾斜面に当接可能な当接部材を有するモーターと、
を含み、
前記付勢部材は、前記モーターによって駆動される駆動ローラーと、前記駆動ローラー
に対して従動回転する従動ローラーとに巻き掛けられ、前記駆動ローラーと前記従動ロー
ラーとの間で張力が付与されたベルトであり、
前記付勢部材から前記モーターに対して前記第1方向の力が付与され、前記当接部材が
前記基準面及び前記傾斜面に押し付けられることによって、前記モーターが前記モーター
支持部材に固定され、
前記モーター支持部材に形成される弾性部材が弾性変形した状態で前記モーターに形成
されるリブに係合することにより、スナップフィット方式で前記モーターが前記モーター
支持部材に固定されることを特徴とする印刷装置。 - 前記モーター支持部材は、前記傾斜面として、前記モーターの出力軸と前記第1方向と
で形成される面に対して一方側に配置される第1傾斜面と、他方側に配置される第2傾斜
面と、を有し、
前記当接部材は、前記基準面、前記第1傾斜面及び前記第2傾斜面に当接可能であとを
特徴とする請求項1に記載の印刷装置。 - 前記モーターに当接するストッパーをさらに有することを特徴とする請求項1または2
に記載の印刷装置。 - 前記従動ローラーを移動させることによって、前記張力を調整する張力調整機構をさら
に有することを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の印刷装置。 - 前記張力調整機構は、弾性部材と、前記弾性部材を伸張または収縮させる単純機械とを
有することを特徴とする請求項4に記載の印刷装置。 - 前記単純機械はネジであり、
前記張力調整機構は、前記ネジを回転させるためのハンドルをさらに有することを特徴
とする請求項5に記載の印刷装置。 - 前記モーターは、前記基準面に形成された孔または溝に対して位置決めされるボスを有
することを特徴とする請求項1~6のいずれか1項に記載の印刷装置。
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