KR20060130980A - Image forming apparatus and light emitting apparatus - Google Patents

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KR20060130980A KR1020050050755A KR20050050755A KR20060130980A KR 20060130980 A KR20060130980 A KR 20060130980A KR 1020050050755 A KR1020050050755 A KR 1020050050755A KR 20050050755 A KR20050050755 A KR 20050050755A KR 20060130980 A KR20060130980 A KR 20060130980A
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Abstract

An image forming apparatus and an optical scanning apparatus are provided to integrate an imaging lens member having micro lenses with an LED(Light Emitting Diode) lens array member. An LED array member(10) scans the light to a photosensitive member so that an electrostatic latent image is formed on the photosensitive member. The LED array member includes plural LED devices(12) for scanning the light. A driving member controls the LED array member and turns on or off the LED devices on the basis of the document image information. The driving member and LED array member are supported to a circuit substrate. The driving member is connected with the LED array member through the circuit substrate. The circuit substrate is supported by a frame. A spacer(70) is interposed between the LED array member and an imaging lens member(30).

Description

화상형성장치 및 광주사장치{IMAGE FORMING APPARATUS AND LIGHT EMITTING APPARATUS}Image forming apparatus and optical scanning device {IMAGE FORMING APPARATUS AND LIGHT EMITTING APPARATUS}

도 1은 종래의 화상형성장치를 나타내는 개략도이고,1 is a schematic diagram showing a conventional image forming apparatus,

도 2는 도 1의 결상렌즈부를 나타내는 사시도이고,FIG. 2 is a perspective view illustrating the imaging lens unit of FIG. 1;

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치를 나타내는 개략도이고,3 is a schematic diagram showing an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention;

도 4는 도 3의 주요부를 나타내는 주요도이다.FIG. 4 is a main view showing main parts of FIG. 3. FIG.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

10 : LED어레이부 12 : LED소자10: LED array part 12: LED element

20 : 감광체 30 : 결상렌즈부20: photosensitive member 30: imaging lens portion

32 : 마이크로렌즈 40 : 구동부32: microlens 40: driving part

50 : 회로기판 60 : 프레임50: circuit board 60: frame

70 : 스페이서 80 : 글라스플레이트70: spacer 80: glass plate

본 발명은 화상형성장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광주사 효율을 향상시키고 컴팩트화할 수 있는 화상형성장치에 관한 것이다.The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly, to an image forming apparatus capable of improving and compacting optical scanning efficiency.

일반적으로 화상형성장치는 전자사진방식, 잉크젯프린터방식, 염료승화 방식, 기타 다양한 방식이 있으며, 전자사진방식의 화상형성장치는 급지기, 화상형성기, 정착기 및 배지기를 갖는다. 급지기가 인쇄용지를 화상형성기로 공급하면 화상형성기는 인쇄용지에 현상제를 선택적으로 도포하여 소정의 화상을 형성한다. 정착기는 도포된 현상제를 인쇄용지에 정착한다. 배지기는 정착기로부터 현상제가 정착된 인쇄용지를 수령하여 외부로 배출한다.In general, the image forming apparatus has an electrophotographic method, an inkjet printer method, a dye sublimation method, and various other methods, and the electrophotographic image forming apparatus has a paper feeder, an image forming machine, a fuser, and a discharge device. When the paper feeder supplies printing paper to the image forming machine, the image forming machine selectively applies a developer to the printing paper to form a predetermined image. The fixing unit fixes the applied developer onto printing paper. The discharge machine receives printing paper from which a developer is fixed and discharges it to the outside.

화상형성기는 감광체, 광주사부, 현상롤러 및 전사롤러를 갖는다. 광주사부가 감광체에 정전잠상을 형성하면, 현상롤러가 감광체의 잠상에 현상제를 공급하여 현상하고, 전사롤러는 감광체에 형성된 현상을 인쇄용지로 전사한다. 광주사부는 회전하는 폴리곤미러에 광을 주사하여 감광체에 정전잠상을 형성하는 레이저다이오드를 구비하거나 다수의 LED소자가 배열되어 각각의 LED소자를 구동함으로써 감광체에 정전잠상을 형성하는 LED어레이부를 구비할 수 있다.The image forming machine has a photosensitive member, a light scanning part, a developing roller, and a transfer roller. When the optical scanning section forms an electrostatic latent image on the photosensitive member, the developing roller supplies the developer to the latent image of the photosensitive member, and the developing roller transfers the phenomenon formed on the photosensitive member to printing paper. The optical scanning unit may include a laser diode that forms an electrostatic latent image on the photosensitive member by scanning light onto a rotating polygon mirror, or includes an LED array unit configured to form an electrostatic latent image on the photosensitive member by driving a plurality of LED elements to arrange each LED element. Can be.

도 1은 종래의 화상형성장치를 나타내는 개략도이고, 도 2는 도 1의 렌즈부를 나타내는 사시도이다. 도시된 바와 같이, 화상형성장치(100)는 감광체(120)와 LED어레이부(110)를 구비하고 있다. LED어레이부(110)는 감광체(120)에 광을 주사하는 다수의 LED소자(112)가 배열되어 있다. 감광체(120)는 LED소자(112)가 주사하는 광에 노출되어 정전잠상을 형성한다.1 is a schematic diagram illustrating a conventional image forming apparatus, and FIG. 2 is a perspective view illustrating a lens unit of FIG. 1. As shown, the image forming apparatus 100 includes a photosensitive member 120 and an LED array unit 110. The LED array unit 110 has a plurality of LED elements 112 for scanning light to the photosensitive member 120 is arranged. The photosensitive member 120 is exposed to light scanned by the LED element 112 to form an electrostatic latent image.

구동부(140)와 LED어레이부(110)는 상호 연결되도록 회로기판(150)에 의해 지지되어 있다. 구동부(140)는 각 LED소자(112) 별로 온 또는 오프 제어하여 LED어레이부(110)가 소망하는 화상에 대응하도록 광을 감광체(120)에 주사하도록 한다. 회로기판(150)은 프레임(160)에 지지되어 있다.The driving unit 140 and the LED array unit 110 are supported by the circuit board 150 to be connected to each other. The driving unit 140 controls on or off of each LED element 112 to scan the light to the photosensitive member 120 so that the LED array unit 110 corresponds to a desired image. The circuit board 150 is supported by the frame 160.

렌즈부(130)는 LED어레이부(110)와 감광체(120) 사이에 개재하여 LED소자(112)가 주사하는 광의 경로 상에 배치되도록 프레임(160)에 지지되어 있다. 렌즈부(130)는 LED어레이부(110)가 주사하는 광을 감광체(120)에 결상시키도록 self focusing 기능을 갖는 다수의 로드렌즈(rod lens, 132)를 구비하고 있다. 로드렌즈(132)는 glass fiber에 이온교환법을 통하여 주변에서 중심으로 점차 높아지는 굴절률 구배를 갖도록 형성되어 있다. 이러한 로드렌즈(132)는 1열 또는 2열로 배열될 수 있다.The lens unit 130 is supported by the frame 160 so as to be disposed on the path of the light scanned by the LED element 112 through the LED array unit 110 and the photosensitive member 120. The lens unit 130 includes a plurality of rod lenses 132 having a self focusing function so as to image the light scanned by the LED array unit 110 onto the photosensitive member 120. The rod lens 132 is formed to have a refractive index gradient gradually increasing from the periphery to the center through the ion exchange method on the glass fiber. The rod lenses 132 may be arranged in one or two rows.

그런데 이러한 로드렌즈(132)를 구비하는 렌즈부(130)는 광의 투과율이 낮고 해상도가 낮아 고속인쇄 또는 고해상도 인쇄에 어려움을 야기할 수 있다. 또한 렌즈부(130)의 낮은 투과율 및 저해상도 문제를 해결하기 위해서 LED어레이부(110)의 광을 강화할 수 있으나 이러한 경우 전류량이 증가하여 광주사 효율이 저하될 수 있다.However, the lens unit 130 including the rod lens 132 has a low light transmittance and a low resolution, which may cause difficulty in high speed printing or high resolution printing. In addition, in order to solve the low transmittance and low resolution problem of the lens unit 130, the light of the LED array unit 110 may be strengthened, but in this case, the amount of current may increase to reduce the optical scanning efficiency.

또한 렌즈부(130)는 감광체(120)로 결상하기 위해 LED소자(112)의 광의 진행방향으로 소정 길이 형성되어 있어 기기의 컴팩트화를 제한할 수 있다. 뿐만 아니라 LED어레이부(110)에 대하여 렌즈부(130)를 정렬하기가 어려울 수 있다.In addition, the lens unit 130 has a predetermined length in the advancing direction of the light of the LED element 112 to form an image to the photosensitive member 120 can limit the compactness of the device. In addition, it may be difficult to align the lens unit 130 with respect to the LED array unit 110.

따라서 본 발명의 목적은 광주사 효율을 향상시키고 컴팩트화할 수 있는 화상형성장치 및 광주사장치를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus and an optical scanning device capable of improving and compacting optical scanning efficiency.

상기 목적은 본 발명에 따라, 감광체를 갖는 화상형성장치에 있어서, 상기 감광체에 광을 주사하는 다수의 LED소자가 배열된 LED어레이부; 및 상기 LED소자 각각의 광 경로 상에 일대일 대응하도록 배치되어 상기 LED소자의 광을 상기 감광체에 결상하는 다수의 마이크로렌즈를 구비하는 결상렌즈부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치에 의해 달성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus having a photosensitive member, comprising: an LED array unit arranged with a plurality of LED elements for scanning light onto the photosensitive member; And an imaging lens unit disposed to correspond one-to-one on an optical path of each of the LED elements and having a plurality of microlenses for forming the light of the LED element on the photoreceptor.

상기 LED어레이부와 상기 결상렌즈부 사이에 개재하여 상기 결상렌즈부를 상기 LED어레이부에 대해 소정 거리 이격되게 지지하는 스페이서를 더 포함할 수 있다.The display device may further include a spacer interposed between the LED array unit and the imaging lens unit to support the imaging lens unit at a predetermined distance from the LED array unit.

상기 결상렌즈부와 상기 감광체 사이의 상기 LED어레이부가 주사하는 광의 경로 상에 배치되어 상기 LED어레이부와 상기 결상렌즈부를 보호하는 글라스플레이트를 더 포함할 수 있다.The light emitting device may further include a glass plate disposed on a path of light scanned by the LED array unit between the imaging lens unit and the photosensitive member to protect the LED array unit and the imaging lens unit.

상기 목적은 본 발명에 따라, 감광체에 광을 주사하는 광주사장치에 있어서, 상기 감광체에 광을 주사하는 다수의 LED소자가 배열된 LED어레이부; 및 상기 LED소자 각각의 광 경로 상에 일대일 대응하도록 배치되어 상기 LED소자의 광을 상기 감광체에 결상하는 다수의 마이크로렌즈를 구비하는 결상렌즈부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광주사장치에 의해 달성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a scanning apparatus for scanning light on a photoconductor, comprising: an LED array unit including a plurality of LED elements for scanning light on the photoconductor; And an imaging lens unit disposed to correspond one-to-one on an optical path of each of the LED elements, the imaging lens unit including a plurality of microlenses to form the light of the LED element on the photoreceptor.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치를 나타내는 개략도이고, 도 4는 도 3의 주요부를 나타내는 주요도이다. 도시된 바와 같이, 화상형성장치(1)는 감광체(20)를 구비하여 전자사진 화상형성방식으로 소망하는 인쇄화상을 인쇄용지에 인쇄한다. 화상형성장치(1)는 인쇄용지를 급지하는 급지부(미도시), 현상제를 인쇄용지에 정착하는 정착부(미도시) 및 인쇄용지를 외부로 배출하는 배지부(미도시)를 구비한다. 또한 화상형성장치(1)는 감광체(20)에 현상제를 도포하여 정전잠상을 현상하는 현상롤러(미도시), 감광체(20)에 도포된 현상제를 인쇄용지로 전사하는 전사롤러(미도시)를 구비한다. 화상형성장치(1)는 프린터, 복사기, 팩시밀리, 복합기 기타 이와 유사한 장치일 수 있다.3 is a schematic diagram illustrating an image forming apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a principal diagram illustrating main parts of FIG. 3. As shown, the image forming apparatus 1 includes a photosensitive member 20 to print a desired print image on a printing paper by an electrophotographic image forming method. The image forming apparatus 1 includes a paper feeding unit (not shown) for feeding printing paper, a fixing unit (not shown) for fixing the developer onto the printing paper, and a discharge unit (not shown) for discharging the printing paper to the outside. In addition, the image forming apparatus 1 applies a developer to the photosensitive member 20 to develop an electrostatic latent image (not shown), and a transfer roller to transfer the developer applied to the photosensitive member 20 onto a printing paper (not shown). ). The image forming apparatus 1 may be a printer, copier, facsimile machine, multifunction device, or the like.

LED어레이부(10)는 감광체(20)에 광을 주사하여 감광체(20)에 정전잠상을 형성한다. LED어레이부(10)에는 감광체(20)에 광을 주사하는 다수의 LED소자(12)가 배열되어 있다. LED소자(12)는 통상의 발광소자(light emitting diode)일 수 있다.The LED array unit 10 scans light to the photosensitive member 20 to form an electrostatic latent image on the photosensitive member 20. In the LED array unit 10, a plurality of LED elements 12 for scanning light to the photosensitive member 20 are arranged. The LED element 12 may be a conventional light emitting diode.

구동부(40)는 LED어레이부(10)를 제어한다. 구동부(40)는 각각의 LED소자(12)를 온 또는 오프 구동하여 LED소자(12)가 발광하게 하거나 또는 발광하지 않도록 한다. 구동부(40)는 원고화상공급부(미도시)로부터 원고화상정보를 수령하여 이러한 원고화상정보에 기초하여 LED소자(12)를 on/off하는 펄스 폭 신호 기타 제어 신호를 생성하여 LED소자(12)를 제어할 수 있다.The driving unit 40 controls the LED array unit 10. The driver 40 drives each LED element 12 on or off so that the LED element 12 emits light or does not emit light. The driver 40 receives the original image information from the original image supply unit (not shown) and generates a pulse width signal or other control signal for turning on / off the LED element 12 based on the original image information to generate the LED element 12. Can be controlled.

구동부(40)와 LED어레이부(10)는 회로기판(50)에 지지되어 있다. 구동부(40)는 회로기판(50)을 통해 LED어레이부(10)에 연결되어 있다. 회로기판(50)은 프레임(60)에 지지되어 있다.The driving unit 40 and the LED array unit 10 are supported by the circuit board 50. The driving unit 40 is connected to the LED array unit 10 through the circuit board 50. The circuit board 50 is supported by the frame 60.

결상렌즈부(30)는 LED어레이부(10)와 감광체(20) 사이에 개재하여 LED어레이부(10)가 주사하는 광을 수령하여 감광체(20)에 소망하는 정전화상을 형성하도록 결상시킨다. 결상렌즈부(30)는 LED소자(12) 각각의 광 경로 상에 일대일 대응하도록 배치되어 LED소자(12)의 광을 감광체(20)에 결상하는 다수의 마이크로렌즈(32)를 구비하고 있다. 하나의 마이크로렌즈(32)는 하나의 LED소자(12)에 대응하여 해당 LED소자(12)가 주사하는 광을 디포커싱(defocusing)하여 감광체(20)에 결상시킨다. 다수의 마이크로렌즈(32)가 형성된 결상렌즈부(30)는 micro DOE lens array 방식, polymer lens array 방식 또는 ion 교환에 의한 lens array 방식, 기타 통상의 다른 방식에 의해 제조될 수 있다. 이에 따라 화상형성장치(1)는 LED소자(12)의 광 투과율 및 해상도를 향상시켜 광주사 효율을 향상시킬 수 있다.The imaging lens unit 30 receives the light scanned by the LED array unit 10 between the LED array unit 10 and the photoconductor 20 and forms an image to form a desired electrostatic image on the photoconductor 20. The imaging lens unit 30 includes a plurality of microlenses 32 arranged to correspond one-to-one on the optical path of each of the LED elements 12 to form the light of the LED elements 12 on the photoreceptor 20. One microlens 32 corresponds to one LED element 12 to defocus the light scanned by the LED element 12 to form an image on the photosensitive member 20. The imaging lens unit 30 in which the plurality of microlenses 32 are formed may be manufactured by a micro DOE lens array method, a polymer lens array method or a lens array method by ion exchange, and other conventional methods. Accordingly, the image forming apparatus 1 may improve light transmission efficiency by improving light transmittance and resolution of the LED device 12.

화상형성장치(1)는 스페이서(70)를 구비하고 있다. 스페이서(70)는 LED어레이부(10)와 결상렌즈부(30) 사이에 개재하여 결상렌즈부(30)를 LED어레이부(10)에 대해 소정 거리 이격되게 지지한다. 스페이서(70)는 각각의 마이크로렌즈(32)가 대응하는 LED소자(12)에 정렬되도록 LED어레이부(10)와 결상렌즈부(30)를 결합시킨다. 이에 따라 스페이서(70)는 LED어레이부(10)와 결상렌즈부(30)를 집적시켜 기기를 컴팩트화할 수 있다.The image forming apparatus 1 has a spacer 70. The spacer 70 supports the imaging lens unit 30 to be spaced apart from the LED array unit 10 by being interposed between the LED array unit 10 and the imaging lens unit 30. The spacer 70 couples the LED array portion 10 and the imaging lens portion 30 so that each microlens 32 is aligned with the corresponding LED element 12. Accordingly, the spacer 70 can compact the device by integrating the LED array unit 10 and the imaging lens unit 30.

화상형성장치(1)는 글라스플레이트(80)를 구비하는 것이 바람직하다. 글라스플레이트(80)는 결상렌즈부(30)와 감광체(20) 사이에 LED어레이부(10)가 주사하는 광의 경로 상에 배치되어 있다. 글라스플레이트(80)는 LED어레이부(10)와 결상렌즈부(30)를 보호한다. 글라스플레이트(80)는 프레임(60)에 지지되는 것이 바람직하다.The image forming apparatus 1 preferably includes a glass plate 80. The glass plate 80 is disposed on a path of light scanned by the LED array unit 10 between the imaging lens unit 30 and the photosensitive member 20. The glass plate 80 protects the LED array unit 10 and the imaging lens unit 30. The glass plate 80 is preferably supported by the frame 60.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 광주사장치를 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다. 전술한 본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치와 공통되는 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하며 그 설명은 생략한다.Hereinafter, with reference to Figures 3 and 4 Gwangju presidential value according to an embodiment of the present invention. Components common to those of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 광주사장치는 LED어레이부(10)와 결상렌즈부(30)를 구비하고 있다. LED어레이부(10)에는 감광체(20)에 광을 주사하는 다수의 LED소자(12)가 배열되어 있다. 결상렌즈부(30)는 LED소자(12) 각각의 광 경로 상에 일대일 대응하도록 배치되어 LED소자(12)의 광을 감광체(20)에 결상하는 다수의 마이크로렌즈(32)를 구비하고 있다.As shown in the drawing, the optical device according to the embodiment of the present invention includes an LED array unit 10 and an imaging lens unit 30. In the LED array unit 10, a plurality of LED elements 12 for scanning light to the photosensitive member 20 are arranged. The imaging lens unit 30 includes a plurality of microlenses 32 arranged to correspond one-to-one on the optical path of each of the LED elements 12 to form the light of the LED elements 12 on the photoreceptor 20.

이상에서 볼 수 있듯이 본 발명에 따른 화상형성장치 및 광주사장치는 LED소자 각각에 대하여 일대일 대응하도록 배치된 마이크로렌즈를 구비하는 결상렌즈부를 LED어레이부에 집적되게 배치함으로써 광 투과율 및 해상도를 향상시켜 LED광주사 효율을 향상시키고 장치를 컴팩트화할 수 있다. 이에 따라 본 발명에 따른 화상형성장치 및 광주사장치는 고속인쇄, 고해상도 인쇄를 가능하게 한다.As can be seen from the above, the image forming apparatus and the optical device according to the present invention improve the light transmittance and the resolution by arranging the imaging lens unit having the microlenses arranged one-to-one with respect to each of the LED elements to be integrated in the LED array unit. The optical scanning efficiency can be improved and the device can be made compact. Accordingly, the image forming apparatus and the optical device according to the present invention enable high speed printing and high resolution printing.

Claims (4)

감광체를 갖는 화상형성장치에 있어서,An image forming apparatus having a photosensitive member, 상기 감광체에 광을 주사하는 다수의 LED소자가 배열된 LED어레이부; 및An LED array unit arranged with a plurality of LED elements for scanning light onto the photosensitive member; And 상기 LED소자 각각의 광 경로 상에 일대일 대응하도록 배치되어 상기 LED소자의 광을 상기 감광체에 결상하는 다수의 마이크로렌즈를 구비하는 결상렌즈부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.And an imaging lens unit disposed on a light path of each of the LED elements so as to correspond one-to-one and having a plurality of microlenses for forming the light of the LED element onto the photosensitive member. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 LED어레이부와 상기 결상렌즈부 사이에 개재하여 상기 결상렌즈부를 상기 LED어레이부에 대해 소정 거리 이격되게 지지하는 스페이서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.And a spacer interposed between the LED array unit and the imaging lens unit to support the imaging lens unit at a predetermined distance from the LED array unit. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 결상렌즈부와 상기 감광체 사이의 상기 LED어레이부가 주사하는 광의 경로 상에 배치되어 상기 LED어레이부와 상기 결상렌즈부를 보호하는 글라스플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.And a glass plate disposed on a path of light scanned by the LED array unit between the imaging lens unit and the photosensitive member to protect the LED array unit and the imaging lens unit. 감광체에 광을 주사하는 광주사장치에 있어서,In the optical scanning device for scanning light to the photosensitive member, 상기 감광체에 광을 주사하는 다수의 LED소자가 배열된 LED어레이부; 및An LED array unit arranged with a plurality of LED elements for scanning light onto the photosensitive member; And 상기 LED소자 각각의 광 경로 상에 일대일 대응하도록 배치되어 상기 LED소자의 광을 상기 감광체에 결상하는 다수의 마이크로렌즈를 구비하는 결상렌즈부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광주사장치.And an imaging lens unit disposed on a light path of each of the LED devices so as to correspond one-to-one and having a plurality of microlenses for forming the light of the LED device onto the photosensitive member.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100718240B1 (en) * 2007-02-09 2007-05-15 엔 하이테크 주식회사 Exposure led lamp for copier
CN102244176A (en) * 2011-05-09 2011-11-16 宜兴环特光电科技有限公司 Light emergency interface of LED (light emitting diode) chip and preparation method thereof
KR20180013952A (en) * 2015-05-27 2018-02-07 란다 랩스 (2012) 리미티드 Imaging device
CN112083632A (en) * 2020-09-22 2020-12-15 深圳市先地图像科技有限公司 Digital projection maskless exposure device and method based on LED array

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