(57)【要約】【課題】スキャナーモジュールの全長に亘り適切な照度が得られるＬＥＤ光源スキャナーモジュールを提供する。【解決手段】ＬＥＤを発光素子として使用するＬＥＤ光源スキャナーモジュール１において、  ＬＥＤ光源スキャナーモジュール１は、帯状に延びる２枚のＬＥＤ取付基板１０を並行して設ける。平行するＬＥＤ取付基板１０には、それぞれ複数のＬＥＤチップ１３を一列に配置するとともに、ＬＥＤチップ１３のＬＥＤ取付基板１０上の間隔は、中心から側端に行くにつれて徐々に狭くなるように配置される。平行する２枚のＬＥＤ取付基板１０において、ＬＥＤチップ１３の位置は、互いに平行する相手側のＬＥＤチップ１３とＬＥＤチップ１３の間に位置するようにＬＥＤチップ１３を配置した。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤを発光素子として使用するＬＥＤ光源スキャナーモジュールにおいて、
該ＬＥＤ光源スキャナーモジュールは、帯状に延びる２枚のＬＥＤ取付基板を並行して設け、
平行する該ＬＥＤ取付基板には、それぞれ複数のＬＥＤチィップを一列に配置するとともに、上記ＬＥＤチィップの上記ＬＥＤ取付基板上の間隔は、中心から側端に行くにつれて徐々に狭くなるように配置され、
平行する２枚の上記ＬＥＤ取付基板において、上記ＬＥＤチィップの位置は、互いに平行する相手側の上記ＬＥＤチィップと上記ＬＥＤチィップの間の中央に位置するように上記ＬＥＤチィップを配置したことを特徴とするＬＥＤ光源スキャナーモジュール。
【請求項２】
上記ＬＥＤチィップの出力は、３０〜２００ｍＡである請求項１に記載のＬＥＤ光源スキャナーモジュール。
【請求項３】
上記ＬＥＤ光源スキャナーモジュールは、中央部の光量に対して、両端の光量が２０〜５０％多くなるように上記ＬＥＤチィップを設けた請求項１又は請求項２に記載のＬＥＤ光源スキャナーモジュール。
【請求項４】
上記ＬＥＤ取付基板において、有効照度範囲の外側に少なくとも１個のＬＥＤチィップを配置した請求項１乃至３のいずれか１項に記載のＬＥＤ光源スキャナーモジュール。
【請求項５】
上記ＬＥＤ取付基板の表面は光の反射率が０〜８０％である請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＬＥＤ光源スキャナーモジュール。
【請求項６】
上記ＬＥＤチィップは、２波長のスペクトルを持つ白色ＬＥＤである請求項１乃至５のいずれか１項に記載のＬＥＤ光源スキャナーモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）を使用したＬＥＤ光源スキャナーモジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、スキャナーの光源として、ＬＥＤが使用されているが、ＬＥＤ光源スキャナーモジュールとしては、図１２に示すように、導光体１０２の両端にＬＥＤを配置し、ＬＥＤから出た光を導光体１０２に併設された反射ミラー１０６を設けて、導光体１０２の側周面に反射部を設けるものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この反射部は、読み取り面１１１側に向けて光を反射する第１反射部１０３と、反射ミラー１０６に向けて光を反射する第２反射部１０４を有している。
この場合には、光源が導光体１０２の両端にのみあり、ＬＥＤが大きくなり、発熱を防止する必要があり、導光体１０２の全長に亘り照度をコントロールすることが困難であった。
【０００４】
また、ＬＥＤ光源モジュールとレンズを片側に設けて、反対側に反射板を設けて、レンズからの光と、反射板からの光を原稿に照射する構造のものもある（例えば、特許文献２参照。）。この場合においても、スキャナーの全長に亘り照度をコントロールすることが困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−１２９０８６号公報
【特許文献２】特開２０１２−１５９６４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、スキャナーモジュールの全長に亘り適切な照度が得られるＬＥＤ光源スキャナーモジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために請求項１の本発明は、ＬＥＤを発光素子として使用するＬＥＤ光源スキャナーモジュールにおいて、
ＬＥＤ光源スキャナーモジュールは、帯状に延びる２枚のＬＥＤ取付基板を並行して設け、
平行するＬＥＤ取付基板には、それぞれ複数のＬＥＤチップを一列に配置するとともに、ＬＥＤチップのＬＥＤ取付基板上の間隔は、中心から側端に行くにつれて徐々に狭くなるように配置され、
平行する２枚のＬＥＤ取付基板において、ＬＥＤチップの位置は、互いに平行する相手側のＬＥＤチップとＬＥＤチップの間の中央に位置するようにＬＥＤチップを配置したことを特徴とするＬＥＤ光源スキャナーモジュールである。
【０００８】
請求項１の本発明では、ＬＥＤを発光素子として使用するＬＥＤ光源スキャナーモジュールにおいて、ＬＥＤ光源スキャナーモジュールは、帯状に延びる２枚のＬＥＤ取付基板を並行して設け、平行するＬＥＤ取付基板には、それぞれ複数のＬＥＤチップを一列に配置している。このため、ＬＥＤ光源スキャナーモジュールの全長に亘り２方向から均等な光量を発生させることができる。複数のＬＥＤチップを使用するため、ＬＥＤ光源スキャナーモジュールの中心から末端まで自由に光量を調整することができる。
【０００９】
ＬＥＤチップのＬＥＤ取付基板上の間隔は、中心から末端に行くにつれて徐々に狭くなるように配置されている。このため、中心部よりも末端の光量を多くすることができ、原稿の端部からの反射光を十分な光量で受光体に送ることができ、鮮明にスキャンすることができる。中心部から末端までの光量の変化の必要量に応じて、ＬＥＤチップの間隔は適宜調整することができる。
【００１０】
平行する２枚のＬＥＤ取付基板において、ＬＥＤチップの位置は、互いに相手側のＬＥＤチップとＬＥＤチップの間の中央に位置するようにＬＥＤチップを配置している。このため、一方のＬＥＤチップとＬＥＤチップの間の光量の低下する部分を相手側のＬＥＤチップが照射することができ、原稿に照射される光量をむらなくすることができる。
【００１１】
請求項２の本発明は、ＬＥＤチップの出力は、３０〜２００ｍＡであるＬＥＤ光源スキャナーモジュールである。
【００１２】
請求項２の本発明では、ＬＥＤチップの出力は、３０〜２００ｍＡであるため、中電流タイプのＬＥＤを使用することができ、必要な光量を確保することができるとともに、発熱量も少なく、コストも低くすることができる。
【００１３】
請求項３の本発明は、ＬＥＤ光源スキャナーモジュールは、中央部の光量に対して、両端の光量が２０〜５０％多くなるようにＬＥＤチップを設けたＬＥＤ光源スキャナーモジュールである。
【００１４】
請求項３の本発明では、ＬＥＤ光源スキャナーモジュールは、中央部の光量に対して、両端の光量が２０〜５０％多くなるようにＬＥＤチップを設けている。このため、スキャンする原稿の端部からの反射光を十分な光量で受光体に送ることができ、鮮明にスキャンすることができる。
【００１５】
請求項４の本発明は、ＬＥＤ取付基板において、有効照度範囲の外側に少なくとも１個のＬＥＤチップを配置したＬＥＤ光源スキャナーモジュールである。
【００１６】
請求項４の本発明では、ＬＥＤ取付基板において、有効照度範囲の外側に少なくとも１個のＬＥＤチップを配置している。このため、有効照度範囲の末端において、スキャンする原稿の端部に照射する光量の低下を防止して、末端まで明瞭に確実にスキャンすることができる。
【００１７】
請求項５の本発明は、ＬＥＤ取付基板の表面は光の反射率が０〜８０％であるＬＥＤ光源スキャナーモジュールである。
【００１８】
請求項５の本発明では、ＬＥＤ取付基板の表面は光の反射率が０〜８０％であるため、ＬＥＤチップかの光がＬＥＤ取付基板から反射する光を吸収することができる。このため、不要な光を吸収して鮮明なスキャン得ることができる。
【００１９】
請求項６の本発明は、ＬＥＤチップは、２波長のスペクトルを持つ白色ＬＥＤであるＬＥＤ光源スキャナーモジュールである。
【００２０】
請求項６の本発明では、ＬＥＤチップは、２波長のスペクトルを持つ白色ＬＥＤであるため、高速にスキャンすることができる。
【発明の効果】
【００２１】
ＬＥＤ光源スキャナーモジュールは、帯状に延びる２枚のＬＥＤ取付基板を並行して設けているため、ＬＥＤ光源スキャナーモジュールの全長に亘り２方向から均等な光量を発生させることができる。
ＬＥＤチップのＬＥＤ取付基板上の間隔は、中心から末端に行くにつれて徐々に狭くなるように配置されているため、中心部よりも末端の光量を多くすることができ、原稿の端部まで鮮明にスキャンすることができる。また、ＬＥＤチップの位置は、互いに相手側のＬＥＤチップとＬＥＤチップの間に位置するようにＬＥＤチップを配置しているため、原稿に照射される光量をむらなくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態に係る、ＬＥＤ光源スキャナーモジュールの平面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る、ＬＥＤ光源スキャナーモジュールの側面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る、ＬＥＤ光源スキャナーモジュールの断面図であり、図２におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る、ＬＥＤ光源スキャナーモジュールの断面図であり、図２におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る、ＬＥＤ光源スキャナーモジュールの右末端部の斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る、ＬＥＤ光源スキャナーモジュールの左末端部の斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る、ＬＥＤ取付基板の平面図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る、下部ＬＥＤ保持部材の平面図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る、下部ＬＥＤ保持部材の裏面図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る、上部ＬＥＤ保持部材の平面図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る、上部ＬＥＤ保持部材の裏面図である。
【図１２】従来のＬＥＤ光源スキャナーモジュールの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の実施の形態のＬＥＤ光源スキャナーモジュール１を図１〜図１１に基づき説明する。
本発明の実施の形態のＬＥＤ光源スキャナーモジュール１は、図１〜図４に示すように、長尺状に形成されている。ＬＥＤ光源スキャナーモジュール１は、第１ＬＥＤ取付基板１１と第２ＬＥＤ取付基板１２から構成されるＬＥＤ取付基板１０と、下部ＬＥＤ保持部材２０と、上部ＬＥＤ保持部材３０から構成されている。第１ＬＥＤ取付基板１１と第２ＬＥＤ取付基板１２には多数のＬＥＤチップ１３が取付けられている。
【００２４】
まず、ＬＥＤ光源スキャナーモジュール１を構成する、第１ＬＥＤ取付基板１１と第２ＬＥＤ取付基板１２から構成されるＬＥＤ取付基板１０と、下部ＬＥＤ保持部材２０と、上部ＬＥＤ保持部材３０について説明し、ＬＥＤ光源スキャナーモジュール１の働きについては後述する。
【００２５】
図７に示すように、ＬＥＤ取付基板１０は、第１ＬＥＤ取付基板１１と第２ＬＥＤ取付基板１２から構成される。
第１ＬＥＤ取付基板１１と第２ＬＥＤ取付基板１２は、帯状に形成され、その上に多数のＬＥＤチップ１３が取付けられている。
【００２６】
ＬＥＤチップ１３の第１ＬＥＤ取付基板１１と第２ＬＥＤ取付基板１２の間隔は、両方とも中心から末端に行くにつれて徐々に狭くなるように配置されている。このため、中心部よりも末端の光量を多くすることができ、原稿の端部からの反射光を十分な光量で受光体に送ることができ、鮮明にスキャンすることができる。
【００２７】
ＬＥＤチップ１３の間隔は、第１ＬＥＤ取付基板１１と第２ＬＥＤ取付基板１２の上の中心から末端までの光量が２次関数的に増加するように配置することが好ましい。この場合には、第１ＬＥＤ取付基板１１と第２ＬＥＤ取付基板１２の中心から末端に行くにつれて連続的に狭くなるように配置することができ、中心部よりも末端の光量を連続的にスムースに変化することができ、原稿の全体に亘り端部まで鮮明にスキャンすることができる。
【００２８】
例えば、本実施の形態では、長さが、３１０ｍｍの第１ＬＥＤ取付基板１１と第２ＬＥＤ取付基板１２において、中心の部分のＬＥＤチップ１３とＬＥＤチップ１３の間隔は８，３ｍｍ程度であり、末端部分のＬＥＤチップ１３とＬＥＤチップ１３の間隔は６，３ｍｍ程度である。この感覚は、ＬＥＤ光源スキャナーモジュール１の光量を中心から末端までどの程度変化させるかの必要量に応じて、適宜選択できる。    
【００２９】
また、平行する２枚の、第１ＬＥＤ取付基板１１と第２ＬＥＤ取付基板１２において、ＬＥＤチップ１３の位置は、千鳥状に、即ち、互いに平行する相手側のＬＥＤチップ１３とＬＥＤチップ１３の間に位置するようにＬＥＤチップ１３を配置している。
即ち、図７に示すように、第１ＬＥＤ取付基板１１のＬＥＤチップ１３とＬＥＤチップ１３の間の位置に、平行して取り付ける第２ＬＥＤ取付基板１２のＬＥＤチップ１３が位置するように取付けられる。ＬＥＤチップ１３は、第１ＬＥＤ取付基板１１と第２ＬＥＤ取付基板１２の全長に亘り千鳥状に取付けられる。
このため、第１ＬＥＤ取付基板１１と第２ＬＥＤ取付基板１２の一方のＬＥＤチップ１３とＬＥＤチップ１３の間の光量の低下する部分を相手側のＬＥＤチップ１３が照射することができ、原稿に照射される光量をむらなくすることができる。
【００３０】
図７に示すように、第１ＬＥＤ取付基板１１と第２ＬＥＤ取付基板１２において、有効照度範囲の外側に少なくとも１個の端末ＬＥＤチップ１３ａを配置することが好ましい。端末ＬＥＤチップ１３ａと１個手前のＬＥＤチップとの間隔は、１個手前のＬＥＤチップと１／２ｍｍ程度が好ましい。この場合には、有効照度範囲の末端において、スキャンする原稿の端部に照射する光量の低下を防止して、末端まで明瞭に確実にスキャンすることができる。
【００３１】
第１ＬＥＤ取付基板１１と第２ＬＥＤ取付基板１２に取付けられるＬＥＤチップ１３の出力は、３０〜２００ｍＡであることが好ましい。この場合には、中電流タイプのＬＥＤチップ１３を使用することができ、必要な光量を確保することができるとともに、第１ＬＥＤ取付基板１１と第２ＬＥＤ取付基板１２の発熱量も少なく、コストも低くすることができる。また、第１ＬＥＤ取付基板１１と第２ＬＥＤ取付基板１２の中心から末端までの光量を容易に変化させることができる。
【００３２】
ＬＥＤ取付基板１０は、絶縁材料であるＡＢＳ樹脂又はポリカーボネイト樹脂を使用することができる。また、窒化アルミニウム等のセラミックスを使用することもできる。ＬＥＤ取付基板１０には、アノード電極とカソード電極が設けられている。アノード電極とカソード電極は、ＬＥＤチップ１３のそれぞれの電極と接続されるとともに、ＬＥＤ取付基板１０に半田付けされている。
【００３３】
ＬＥＤ取付基板１０の表面は光の反射率が０〜８０％にすることが好ましい。この場合には、ＬＥＤチップ１３の光がＬＥＤ取付基板１０から反射する光を吸収することができる。このため、不要な光を吸収して鮮明なスキャン得ることができる。
なお、光の反射率が０〜８０％の表面は、例えば黒色又は緑色等を使用することができる。
【００３４】
本実施の形態のＬＥＤチップ１３は、２波長のスペクトルを持つ白色ＬＥＤが使用されることができる。この場合には、ＬＥＤチップ１３は、青色発光のＬＥＤの表面に蛍光体である蛍光塗料を塗って、白色を発光させるものである。蛍光体は、青色を発光するＬＥＤ発光体４１の光の色を白色に変化させるもので、本実施の形態では黄色系の蛍光体を使用して、ＬＥＤ発光体４１の発する青色の光と蛍光体の発する黄色の光が混合されて白色の光を発するものである。その白色光や昼色光を、ＬＥＤチップレンズを使用する場合には、集光して上方へ取出す場合もある。
この白色のＬＥＤ発光体４１以外にも、赤色又は緑色等の各種のＬＥＤを必要に応じて、使用することができる。
【００３５】
次に、図３、図４、図８及び図９に基づき、下部ＬＥＤ保持部材２０について説明する。
下部ＬＥＤ保持部材２０は、平行する２本のＬＥＤ取付基板１０である第１ＬＥＤ取付基板１１と第２ＬＥＤ取付基板１２を保持するものである。
下部ＬＥＤ保持部材２０は、２本の平行する下部ＬＥＤ取付基板保持台２２と、２本の平行する下部ＬＥＤ取付基板保持台２２の間に形成された下部ＬＥＤ保持部材中央孔２４と、下部ＬＥＤ取付基板係止部２３を有する。
【００３６】
下部ＬＥＤ取付基板保持台２２は、図３と図４に示すように、上面が下部ＬＥＤ保持部材中央孔２４の側が低くなるように傾斜した下部ＬＥＤ取付基板保持面２１を有し、下部ＬＥＤ取付基板保持面２１にＬＥＤ取付基板１０が保持される。
下部ＬＥＤ保持部材中央孔２４は、ＬＥＤ光源スキャナーモジュール１の反射光が通過する部分である。
【００３７】
下部ＬＥＤ取付基板保持台２２の下部ＬＥＤ保持部材中央孔２４側の側面には、下部ＬＥＤ取付基板係止部２３が形成されている。下部ＬＥＤ取付基板係止部２３は、図２に示すＡ−Ａ線に沿った部分では、図３に示すように、先端が鉤型に屈曲した下部ＬＥＤ取付基板係止部鉤部２３ａが形成されている。下部ＬＥＤ取付基板係止部鉤部２３ａによりＬＥＤ取付基板１０の側端が係止されている。
【００３８】
下部ＬＥＤ取付基板係止部鉤部２３ａが形成されている部分では、下部ＬＥＤ取付基板係止部鉤部２３ａが撓みやすくなるように、下部ＬＥＤ取付基板係止部空間部２３ｂが形成されている。
下部ＬＥＤ取付基板係止部鉤部２３ａが形成されていない部分では、図４に示すように、下部ＬＥＤ取付基板係止部２３の先端は、下部ＬＥＤ取付基板保持面２１から突出して形成されて、ＬＥＤ取付基板１０の側端がずれないように保持している。
【００３９】
下部ＬＥＤ保持部材２０の両方の端部（図８における左側の端部）は、図５と図８に示すように、下部ＬＥＤ保持部材２０を取付ける下部ＬＥＤ保持部材取付端部を形成し、下部ＬＥＤ保持部材２０を取付ける下部ＬＥＤ保持部材取付端部を形成する。
【００４０】
次に、図３、図４、図１０及び図１１に基づき、上部ＬＥＤ保持部材３０について説明する。
上部ＬＥＤ保持部材３０は、図１０と図１１に示すように、長尺状に形成されて、中心は、上部ＬＥＤ保持部材中心孔３５が形成され、上部ＬＥＤ保持部材中心孔３５の両側に上部ＬＥＤ保持部材側壁３１が形成され、下部ＬＥＤ保持部材取付端部２５に取付けられる端部は上部ＬＥＤ保持部材第１端部３３が形成され、下部ＬＥＤ保持部材取付端部２６に取付けられる端部は上部ＬＥＤ保持部材第２端部３４が形成されている。
【００４１】
図３と図４に示すように、上部ＬＥＤ保持部材側壁３１は、下部ＬＥＤ取付基板保持台２２、第１ＬＥＤ取付基板１１と第２ＬＥＤ取付基板１２の側端に当接する。上部ＬＥＤ保持部材側壁３１の先端は、鉤状に屈曲して、上部ＬＥＤ保持部材先端係止部３２が形成され、下部ＬＥＤ取付基板係止部鉤部２３ａと併せて、第１ＬＥＤ取付基板１１と第２ＬＥＤ取付基板１２の側端の上面を保持することができる。
図５と図６に示すように、上部ＬＥＤ保持部材第１端部３３と上部ＬＥＤ保持部材第２端部３４により、上部ＬＥＤ保持部材３０が下部ＬＥＤ保持部材２０に係合されて、第１ＬＥＤ取付基板１１と第２ＬＥＤ取付基板１２を保持する。
【００４２】
次に、図４に基づきＬＥＤ光源スキャナーモジュール１によりスキャナーでスキャンする方法を説明する。
第１ＬＥＤ取付基板１１と第２ＬＥＤ取付基板１２は、下部ＬＥＤ取付基板保持面２１に配置されて、ＬＥＤチップ１３の光軸は、上部に設けられたガラス板２の上面で交差するように、取付けられている。その交差角度（図４においてＸで示す。）は、ガラス板２の上面の位置により異なるが、例えば７０度である。
【００４３】
ガラス板２の上面に置かれた書面等の被複写物に、ＬＥＤチップ１３の光を当てると、その反射光は下方（図４の下方で、矢印で示す。）に進み、下部ＬＥＤ保持部材中央孔２４を通り、下部ＬＥＤ保持部材中央孔２４の下方に設けられた受光体（図示せず）に達することができる。
【００４４】
このとき、第１ＬＥＤ取付基板１１と第２ＬＥＤ取付基板１２に取付けられたＬＥＤチップ１３は、中心から末端に行くにつれて徐々に狭くなるように配置され、平行する２枚の第１ＬＥＤ取付基板１１と第２ＬＥＤ取付基板１２において、互いに相手側のＬＥＤチップ１３とＬＥＤチップ１３の間に位置するように配置されているため、中央の光量に対して、両端の光量を２０〜３０％多くすることができるとともに、中央から両端かけてそれぞれの部分では、光量のばらつきを小さくすることができる。
【符号の説明】
【００４５】
１  ＬＥＤ光源スキャナーモジュール
１０  ＬＥＤ取付基板
１１  第１ＬＥＤ取付基板
１２  第２ＬＥＤ取付基板
１３  ＬＥＤチップ
２０  下部ＬＥＤ保持部材
２１  下部ＬＥＤ取付基板保持面
２２  下部ＬＥＤ取付基板保持台
３０  上部ＬＥＤ保持部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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