(57)【要約】【課題】シート間の摩擦係数が高く、かつ剛性も高いシートを安定して給送することのできるシート給送装置、画像形成装置及びシート給送装置のシート分離方法を提供する。【解決手段】駆動モータＭにより、ピックアップローラ５１を回転させると共に、駆動モータＭとピックアップローラ５１との間に設けられた駆動伝達部２ｃにより、駆動モータＭからの駆動をピックアップローラ５１に伝達する。そして、シート給送時、駆動モータ又は駆動伝達部２ｃによりピックアップローラ５１に駆動と停止を繰り返す間欠駆動をさせ、分離爪１０１，１０２との間でシートＳ１を徐々に撓ませるようにする。【選択図】図３
2011032063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを給送するシート給送装置において、
シート支持部に支持されたシートを送り出すシート給送ローラと、
シートの先端のシート給送方向と直交する幅方向の両端部を係止し、前記シート給送ローラにより給送されるシートを撓ませて弾き出すことによりシートを１枚ずつ分離する分離爪と、
前記シート給送ローラを回転させる駆動モータと、
前記駆動モータと前記シート給送ローラとの間に設けられ、前記駆動モータからの駆動を前記シート給送ローラに伝達する駆動伝達部と、を備え、
シート給送時、前記駆動モータ又は前記駆動伝達部により前記シート給送ローラに駆動と停止を繰り返す間欠駆動をさせることを特徴とするシート給送装置。
【請求項２】
前記シート給送ローラを回転自在に保持し、前記シート給送ローラを前記シート支持部に支持されたシートに当接させる上下方向に回動可能なアーム部を備え、
前記アーム部の回動中心を前記シート給送ローラがシートに当接する位置よりもシート給送方向上流に配置したことを特徴とする請求項１記載のシート給送装置。
【請求項３】
前記駆動伝達部は、前記アーム部に設けられた複数のギアにより構成されることを特徴とする請求項２記載のシート給送装置。
【請求項４】
前記駆動モータを間欠駆動することにより、前記シート給送ローラを間欠駆動することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のシート給送装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシート給送装置と、前記シート給送装置から送り出されたシートに画像を形成する画像形成部と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
シート給送ローラによりシート支持部に支持されたシートを送り出し、前記シート給送ローラにより給送されるシートの先端のシート給送方向と直交する幅方向の両端部を分離爪で係止させ、前記シート給送ローラを回転させる駆動モータ又は前記駆動モータからの駆動を前記シート給送ローラに伝達する駆動伝達部により前記シート給送ローラを間欠駆動し、シートを前記分離爪により撓ませながら弾き出すことにより１枚ずつ分離することを特徴とする画像形成装置におけるシート給送装置のシート分離方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート給送装置、画像形成装置及びシート給送装置のシート分離方法に関し、特に分離爪を用いてシートを１枚ずつ分離して給送するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置は、シートを１枚ずつ分離して画像形成部に給送するためのシート給送装置を備えている。このようなシート給送装置としては、シート収納部に、シートを積載支持して昇降可能なシート支持部を設け、シート支持部を、積載されている最上位のシートが給送可能なシート給送位置になるように上昇させて、シート給送ローラにより送り出すものがある。
【０００３】
ここで、シートを送り出す際にシートを１枚ずつ分離する方式として、シート支持部に積載されたシートの先端におけるシート給送方向と直交する幅方向の両端部を係止する分離爪を設けたものがある。この分離爪を用いた分離方式では、シート給送ローラにより給送されたシートを分離爪が撓ませながら弾き出すことによりシートを１枚ずつ分離する。しかし、シートの種類によっては剛性や摩擦係数等の違いにより、分離爪での爪離れタイミングやシート給送ローラのスリップ状態がそれぞれ異なる場合があり、この場合、シートの送り出し量が少なくなったり、多くなったりする。なお、シートを送り出す量が少ない場合には分離爪による分離を行うことができずにシートの送り不良となる。また、シートを送り出す量が多い場合には、分離爪からシートが抜け切れずにシートの角折れが発生してシートにダメージを与える。そこで、従来は、シートの種類によって、分離爪とシート支持部とのシート給送ローラに対するシート給送方向における位置を一体的に変更することにより、安定したシートの給送ができるようにしたものがあった（特許文献１参照）。そして、このように構成することにより、例えばラベル紙のようにシート間の摩擦係数が高く、かつ剛性の大きいシートでも給送することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−０１２１１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、このような従来の、分離爪とシート支持部とのシート給送ローラに対する位置を一体的に変更する構成のシート給送装置では、分離爪とシート支持部との位置を変更するための構成が必要となる。そして、このような位置を変更する機構を設けた場合には、シート間の摩擦係数が高く、かつ剛性も大きいシートを給送することはできるが、コストアップを招くと共に、分離爪及びシート支持部を移動するためのスペースも必要となり、装置の大型化を招く。また、ユーザ等がシートの種類に応じて設定を変更する必要があり、設定の手間がかかるという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、シート間の摩擦係数が高く、かつ剛性も高いシートを安定して給送することのできるシート給送装置、画像形成装置及びシート給送装置のシート分離方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、シートを給送するシート給送装置において、シート支持部に支持されたシートを送り出すシート給送ローラと、シートの先端のシート給送方向と直交する幅方向の両端部を係止し、前記シート給送ローラにより給送されるシートを撓ませて弾き出すことによりシートを１枚ずつ分離する分離爪と、前記シート給送ローラを回転させる駆動モータと、前記駆動モータと前記シート給送ローラとの間に設けられ、前記駆動モータからの駆動を前記シート給送ローラに伝達する駆動伝達部と、を備え、シート給送時、前記駆動モータ又は前記駆動伝達部により前記シート給送ローラに駆動と停止を繰り返す間欠駆動をさせることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のように、シート給送時、シート給送ローラを間欠駆動し、シートを徐々に撓ませながら給送することにより、シート間の摩擦係数が高く、かつ剛性も高いシートを安定して給送することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態に係るシート給送装置を備えた画像形成装置の一例としてのレーザビームプリンタの概略構成を示す図。
【図２】上記シート給送装置に設けられたシート積載台の昇降機構を説明する図。
【図３】上記シート給送装置のシート給送部の構成を示す図。
【図４】上記シート給送装置のスリップが発生した時のシートの状態を説明する図。
【図５】上記シート給送装置のシート給送ローラを間欠駆動するための駆動制御ブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るシート給送装置を備えた画像形成装置の一例としてのレーザビームプリンタの概略構成を示す図である。図１において、１はレーザビームプリンタ、１Ａはレーザビームプリンタ本体（以下、プリンタ本体という）、２はプリンタ本体１Ａの下に取り付けられたデッキタイプのシート給送装置（以下、給紙デッキという）である。また、１Ｂはプリンタ本体１Ａに設けられ、電子写真方式により画像形成を行う画像形成部である。この画像形成部１Ｂは、トナー像を形成する感光体ドラム１４、感光体ドラム１４に画像信号に応じたレーザ光を照射するレーザ露光光学系であるレーザ露光装置１７、感光体ドラム１４に形成されたトナー像をシートＳに転写する転写ローラ１５等を備えている。なお、感光体ドラム１４は、プリンタ本体１Ａに対して着脱可能なプロセスカートリッジ１３に内蔵されている。プリンタ本体１Ａの下部にはシートＳを載置して収容するカセット２０がプリンタ本体１Ａに着脱可能に装備されており、カセット２０に収納されたシートＳは、本体側のピックアップローラ２１により、適宜に最上位側から送り出される。
【００１１】
なお、図１において、２３は本体側のフィードローラ、２４は不図示のトルクリミッタを介して本体側のフィードローラ２３によって搬送されるシートを戻す方向へ所定のトルクで回転するリタードローラである。そして、これらフィードローラ２３、リタードローラ２４により、ピックアップローラ２１により送り出されたシートＳを１枚ずつに分離、給送する。１１、１２は本体側の搬送ローラ対であり、フィードローラ２３により給送されたシートＳを順次受け取りレジストローラ対２５に向けて搬送するである。１６は定着装置であり、トナー画像が転写されたシートＳは、定着装置１６を通過する際に加熱、加圧処理されることにより、トナー画像が定着される。
【００１２】
このような構成のレーザビームプリンタ１において、画像形成動作が開始されると、まずレーザ露光装置１７により画像信号に応じた光が感光体ドラム１４に照射され、このように画信号に応じた光が照射されることにより、感光体ドラム上に潜像が形成される。次に、この潜像をプロセスカートリッジ１３に収納されたトナーで現像することにより、感光体ドラム上にトナー画像（可視像）が形成される。このようなトナー画像形成動作に並行して、例えば本体側ピックアップローラ２１の回転により、カセット２０に載置されたシートＳが最上位側から順に送り出される。この後、シートＳは、フィードローラ２３及びリタードローラ２４により構成される分離部により、１枚ずつ分離搬送される。
【００１３】
この後、フィードローラ２３により給送されたシートＳは、搬送ローラ対１１，１２により、停止した状態のレジストローラ対２５に向けて搬送され、先端をレジストローラ対２５のニップ部に当接させてループを形成する事により斜行が補正される。この後、レジストローラ対２５が、感光体ドラム１４に形成された画像と同期をとって回転を開始し、シートＳを感光体ドラム１４と、これに対向する転写ローラ１５とのニップ部に搬送する。また、後述するような構成の給紙デッキ２からシートＳが給送されると、このシートＳも、レジストローラ２５によって感光体ドラム１４に形成された画像と同期をとって感光体ドラム１４と転写ローラ１５とにより構成される転写部に搬送される。そして、この転写部において、転写ローラ１５へバイアスを印加することにより、カセット２０からのシートＳ又は給紙デッキ２からのシートＳにトナー画像が転写される。このようにしてトナー画像が転写されたシートＳは、この後、定着装置１６へ搬送され、定着装置１６において加圧加熱されることによりトナー画像が定着され、さらにこの後、排出ローラ１８によってプリンタ本体上部の排出トレイ１９へ排出される。
【００１４】
給紙デッキ２は、シートＳを収納するシート収納部であるシート収納庫２ａ内に昇降可能に設けられ、シートＳの束を積載支持するシート支持部であるシート積載台５５を備えている。また、シート積載台５５に積載されたシート束Ｓａのシート給送方向上流端であるシートの後端の位置を規制する後端規制板５６を備えている。さらに、図２に示すように、シート積載台５５に積載されたシート束Ｓａのシート給送方向と直交する幅方向の位置を規制するサイド規制板５７，５８を備えている。
【００１５】
また、給紙デッキ２は、シート積載台５５に積載されたシート束Ｓａの最上位シートＳ１を送り出すシート給送部２ｂを備えている。このシート給送部２ｂは、シート積載台５５に載置されたシートＳ１を適宜、最上位側から送り出すシート給送ローラであるピックアップローラ５１を備えている。また、ピックアップローラ５１により送り出されたシートＳ１を１枚ずつに分離、給送する分離部を構成するフィードローラ５２及びリタードローラ５３と、分離部により分離されたシートＳ１をプリンタ本体１Ａに搬送する搬送ローラ５４とを備えている。
【００１６】
なお、シート積載台５５は、図２に示すように、ワイヤ６０ａ〜６０ｄにより吊り下げられており、このワイヤ６０ａ〜６０ｄをワイヤ巻取り軸５９によって巻取り、或は巻き出すことにより上下方向に移動（昇降）するようになっている。そして、シート積載台５５にシート束Ｓａを積載すると、ワイヤ巻取り軸５９が回転し、これによりワイヤ６０ａ〜６０ｄが巻き取られてシート積載台５５が上昇する。なお、このシート積載台５５は、不図示の制御部により、不図示の紙面検知手段からの信号に基づき、積載されたシート束Ｓａの最上位のシートＳ１がシート給送ローラ５１によって給送できる位置に移動した後、この位置を維持するように昇降制御される。
【００１７】
そして、このような構成の給紙デッキ２では、シートＳを給送する場合は、まずシート積載台５５に載置されたシート束Ｓａの最上位シートＳ１をピックアップローラ５１により送り出した後、分離部により１枚ずつに分離給送する。この後、シートを搬送ローラ５４によりプリンタ本体１Ａに搬送する。
【００１８】
ところで、図３に示すようにサイド規制板５７，５８には、シート束Ｓａの上部の、先端（シート給送方向下流端）の幅方向の両端部である両角部と係止するように分離爪１０１，１０２が配置されている。分離爪１０１，１０２は、ピックアップローラ５１により最上位のシートに当接して送り出す際に、両角部が係止されたシートを撓ませながら弾き出すことによりシートを１枚分離する。なお、このように分離爪１０１，１０２から弾性的に弾き出て分離されたシートＳはフィードローラ５２及びリタードローラ５３により構成される分離部に給送される。
【００１９】
なお、図３において、１０３は駆動部を構成する駆動モータＭによって駆動される駆動ギアであり、この駆動ギア１０３は、フィードローラ軸１０４に固着されている。そして、給紙時には、駆動ギア１０３が駆動モータＭにより駆動されることでフィードローラ５２が矢印方向に回転する。また、フィードローラ軸１０４には、駆動伝達ギア１０５が固着されており、この駆動伝達ギア１０５は、不図示のフレームに回転自在に保持されたプーリーギア１０７と噛合している。また、このプーリーギア１０７の回転は、タイミングベルト１０８を介して、不図示のフレームに回転自在に保持された駆動伝達軸１１０の一端部に固着されたプーリ１０９に伝達される。なお、この駆動伝達軸１１０の他端部には、ピックアップローラ５１を駆動するための複数のギア１１１〜１１６により構成されるギア列が配置されている。これにより、駆動モータＭの回転は、駆動ギア１０３、フィードローラ軸１０４、駆動伝達ギア１０５、プーリーギア１０７、タイミングベルト１０８、プーリ１０９、駆動伝達軸１１０、ギア１１１〜１１６を介してピックアップローラ５１に伝達される。このように、駆動モータＭとピックアップローラ５１との間に設けられ、駆動モータＭの回転をピックアップローラ５１に伝達する駆動伝達部２ｃは、駆動伝達ギア１０５、プーリーギア１０７、タイミングベルト１０８、ギア１１１〜１１６等により構成される。
【００２０】
なお、ギア１１２〜１１６及びピックアップローラ５１は、ピックアップローラ５１よりもシート給送方向上流に配置された駆動伝達軸１１０を支点として回動可能なアーム部であるピックアーム１０６に配置されている。そして、ピックアップローラ５１は、ピックアーム１０６の回動端に回転自在に保持されて、ギア１１１が図中矢印方向に回転する駆動力及び自重によって下方に回動してシートＳ１に当接する。すなわち、駆動伝達軸１１０が図３の矢印方向に回転すると、ピックアーム１０６をピックアップローラ５１がシートに圧接する方向のモーメントが生じてピックアップローラ５１がシートに圧接する。そして、ギア１１１が図中矢印方向に回転する駆動力によりピックアップローラ５１が回転してシートＳを送り出す。なお、駆動伝達軸１１０の回転方向を図３と逆方向（ピックアップローラ５１を逆転させる回転方向）に回転させると、ピックアーム１０６にピックアップローラ５１がシートから離間する方向のモーメントが生じて、ピックアップローラ５１がシートから離間する。
【００２１】
そして、このように構成すると、シートとピックアップローラ５１との間の摩擦係数により給紙圧が変化し、シート給送時にシートからの反力によりシート給送方向と反対方向にピックアップローラ５１に反力が働く。そして、ピックアーム１０６の回動支点がシート給送方向の上流に配置されているため、ピックアップローラ５１に働く反力によりピックアップローラ５１にシートを圧接する方向の分力が生じる。この分力とピックアップローラ５１の自重により給紙圧が設定される。そのため、シートとピックアップローラ５１との間の摩擦係数により、シートを給送する時のピックアップローラ５１がシートに圧接する力が変化する。例えば、シート間の摩擦係数が小さく、小さい給送力で給送する必要があるシートＳ１に対しては、給紙圧も小さくなり重送が起きにくくなる。逆に、シート間の摩擦係数が大きく、大きな給送力が必要なシートＳ１に対しては、給紙圧も大きくなりシートの給送不良の発生を防ぐことができる。このように、ピックアップローラ５１がシートＳ１に当接する給紙圧は、駆動伝達時にピックアーム１０６に生じるモーメントと、ピックアップローラ５１がシートＳ１を給送するときの反力等によりピックアップローラ５１がシートＳ１に圧接することで発生する。
【００２２】
ところで、このような構成の給紙デッキ２においては、例えばラベル紙のようにシート間の摩擦係数が非常に高く、かつ剛性も高いシートを給送する場合には、確実な給送ができない場合がある。このようなシートを分離爪１０１，１０２により分離する場合、ピックアップローラ５１には、シート間の摩擦力、シートＳ１の撓み力、分離爪１０１，１０２への衝撃力等により大きな給送抵抗がかかるようになり、この結果、シートＳ１のスリップが発生する。そして、スリップが発生すると、シートＳ１は、例えば図４に示すようにピックアップローラ５１と分離爪１０１，１０２と間で撓みを形成して停止した状態になり、分離爪１０１，１０２から弾き出ることができない。そこで、本実施の形態においては、ラベル紙のようなシートでも確実に給送することができるように、ピックアップローラ５１を、一定量回転させた後、一定時間（短時間）停止させ、この後、再度、一定量回転させるという動作を複数回繰り返すようにしている。つまり、ピックアップローラ５１を間欠駆動し、シート給送動作を間欠的に行わせることにしている。これは、図５の（ａ）に示すように制御部Ｃにより駆動モータＭを制御して駆動を間欠的に行わせることによりピックアップローラ５１が間欠駆動される。この間欠駆動は、例えば、１０ｍｍｓｅｃ〜１００ｍｍｓｅｃ程度の時間で繰り返すように行っている。なお、間欠駆動の停止時間と駆動時間を同じにせずに、停止時間を駆動時間より短く設定してもよい。
【００２３】
なお、このようにピックアップローラ５１を間欠駆動する場合、シートＳ１が撓みを形成した状態となった後、ピックアップローラ５１が停止するようになる。ここで、シートＳ１が撓みを形成した状態となった後、ピックアップローラ５１が停止すると、ピックアップローラ５１には、剛性によって撓みが戻る方向に移動しようとするシートＳ１により、シート給送方向と逆転方向に回転させようとする力が加わる。しかし、本実施の形態では、ピックアップローラ５１が停止したとき、ピックアップローラ５１は、駆動伝達ギア１０５、プーリーギア１０７、ギア１１１〜１１６等の連結により、シートＳ１の撓みによる力（撓みが戻ろうとする力）よりも強い力で保持される。つまり、ピックアップローラ５１が停止したとき、駆動伝達部２ｃにより、ピックアップローラ５１は、シート給送方向と逆転方向に回転しないようになっている。
【００２４】
また、本実施の形態においては、ピックアーム１０６の回動中心となる駆動伝達軸１１０をピックアップローラ５１よりもシート給送方向上流に配置している。そして、このように構成することにより、撓みを形成している状態のシートＳ１が、その撓みが戻る方向に移動しようとすると、ピックアップローラ５１が給送されているシートに食い込むようになる。この結果、このような方向にシートＳ１が移動しようとしても、ピックアップローラ５１はシートＳ１の撓みが戻る力を適度に押さえることができる。以上のことから、間欠駆動の際、ピックアップローラ５１が停止しているとき、ピックアップローラ５１は、スリップしたシートＳ１を撓んだ状態を保持することができる。これにより、再度、ピックアップローラ５１が回転する際、ピックアップローラ５１は、シートＳ１が撓んだ状態から再度回転を開始するようになる。
【００２５】
ところで、ピックアップローラ５１によりシートを給送する場合、停止した状態のシートを給送する際の、シートとピックアップローラ５１との間の摩擦力は静摩擦力である。これに対し、ピックアップローラ５１の回転により移動を開始した後の、シートとピックアップローラ５１との間の摩擦力は、動摩擦力である。このため、給送開始時における、ピックアップローラ５１がシートに作用する給送力の大きさは、シートが移動しているときの給送力の大きさに比べて大きくなる。つまり、停止した状態のシートを給送する際の給送力の方が、移動しているシートＳ１を給送する際の給送力よりも大きくなる。
【００２６】
そこで、シートがスリップした場合でも、一旦、ピックアップローラ５１を停止させてから、再度、ピックアップローラ５１を回転させるようにすれば、ピックアップローラ５１とシートとの間の摩擦力を動摩擦力から静摩擦力に切り替えることができる。そして、このように摩擦力を動摩擦力から静摩擦力に切り替えるようにすることにより、スリップした状態のシートに対して大きな給送力を作用させることができ、分離爪１０１，１０２から弾き出ることができずに停止しているシートを給送することができる。つまり、一定量回転して停止した後、ピックアップローラ５１を回転させることにより、大きな給送力でシートＳ１を給送することができるので、分離爪１０１，１０２から弾き出ることができずに停止しているシートを給送することができる。そして、この給送動作と停止を複数回繰り返すことにより確実にシートを給送することができる。なお、給送されたシートが分離部の下流に配置されている図示しないシート検知センサにより検知されるとピックアップローラ５１の駆動を停止させて、シート給送動作が終了する。
【００２７】
以上説明したように、本実施の形態においては、シートＳ１を給送する場合、ピックアップローラ５１を間欠的に回転させることにより、給送するシートＳ１とピックアップローラ５１との間の摩擦力を動摩擦力から静摩擦力に切り替えるようにしている。そして、このように摩擦力を静摩擦力に切り替えることにより、シートＳ１がスリップした場合でも、再度、ピックアップローラを回転させると、給送力が増加するようになり、これを繰り返すことにより、シートＳ１は徐々に撓むようになる。この結果、シートＳ１がスリップし、給送抵抗が大きい状態においても、やがてシートＳ１は分離爪１０１，１０２から弾き出ることができるようになる。
【００２８】
このように、ピックアップローラ５１を間欠的に回転させることにより、ピックアップローラ５１を連続的に回転させてシートを給送する場合に比べて給送力が向上し、この結果、シート間の摩擦係数が高く、かつ剛性も高いシートを給送できるようになる。つまり、シート給送時、ピックアップローラ５１を駆動と停止を繰り返す間欠駆動するというシート分離方法により、コストアップや設定の手間がかかることなくシート間の摩擦係数が高く、かつ剛性も高いシートを安定して給送することができるようになる。
【００２９】
なお、ピックアップローラ５１の間欠回転数は、１枚のシートを給送することができるの回転数であれば良い。また、ピックアップローラ５１を間欠回転させるための構成としては、本実施の形態では、図５の（ａ）に示す制御部Ｃにより駆動モータＭの回転制御を行い、駆動モータＭを間欠回転させている。これ以外に、図５の（ｂ）に示すように、駆動伝達部２ｃに電磁クラッチ機構ＥＣを設け、この電磁クラッチ機構ＥＣを制御部Ｃにより所定時間の間隔でオンオフさせるようにしても良い。また、駆動伝達部２ｃを構成するギアの一つを欠歯ギアとして、この欠歯ギアで一時的に駆動を停止させることにより間欠的に駆動を伝達するようにしても良い。
【符号の説明】
【００３０】
１…レーザビームプリンタ、１Ｂ…画像形成部、２…給紙デッキ、２ｂ…シート給送部、２ｃ…駆動伝達部、５１…ピックアップローラ、５５…シート積載台、１０１，１０２…分離爪、１０６…ピックアーム、１１０…駆動伝達軸、Ｃ…制御部、Ｍ…駆動モータ、Ｓ，Ｓ１…シート、Ｓａ…シート束
【図１】
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【図２】
2011032063.tif 000004
【図３】
2011032063.tif 000005
【図４】
2011032063.tif 000006
【図５】
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