JP2007204224A - シート搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シート搬送時の制御を複雑化することなく、シート排出速度の適正化を図る。
【解決手段】シート搬送路に沿ってシートを搬送するシート搬送手段１１〜１７と、シート搬送手段によって搬送されたシートを排出トレイ３２に排出する排出ロール２９と、シート搬送手段によって搬送されたシートを排出トレイ３３に排出する排出ロール３０と、シート搬送手段によって搬送されたシートを排出トレイ３４に排出する排出ロール３１とを備えるシート搬送装置において、各々の排出ロール２９，３０，３１によるシートの排出速度Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３をそれぞれ異なる排出速度に設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置に係り、特に、画像形成装置に用いて好適なシート搬送装置に関する。

複写機、プリンタ等の画像形成装置には、画像形成の対象となるシートを搬送するシート搬送装置が設けられている。シート搬送装置で搬送されたシートは、最終的に排出ロールによって排出トレイに排出される。従来においては、排出ロールによるシートの排出速度（搬送速度）を切り替え制御する技術が提案されている（例えば、特許文献１〜３を参照）。

特開２０００−１７７９０２号公報 特開平５−７５４号公報 特開平７−１０３６１号公報

しかしながら、複数の排出トレイに対応する複数の排出ロールを備えたシート搬送装置の場合は、各々の排出ロールでシートの排出速度を個別に切り替え制御するとなると、シート搬送時の制御が複雑化してしまう。このため一般的には、各々の排出ロールのシート排出速度を全て同じ速度に設定している。したがって、例えば、所定の機能を有する排出ロールに合わせてシートの排出速度を設定すると、所定の機能を持たない他の排出ロールでは、シートの排出速度が速すぎたり遅すぎたりする不具合が発生してしまう。

本発明に係るシート搬送装置は、シート搬送路に沿ってシートを搬送するシート搬送手段と、シート搬送手段によって搬送されたシートを第１のシート排出部に排出する第１のシート排出手段と、シート搬送手段によって搬送されたシートを第１のシート排出部と異なる第２のシート排出部に排出する第２のシート排出手段とを備えるものであって、第１のシート排出手段によるシートの排出速度と第２のシート排出手段によるシートの排出速度をそれぞれ異なる排出速度に設定したものである。

本発明に係るシート搬送装置においては、第１のシート排出手段によるシートの排出速度と第２のシート排出手段によるシートの排出速度をそれぞれ異なる排出速度に設定した構成となっているため、例えば第１のシート排出手段が所定の機能（例えば、オフセット排出機能など）を有し、第２のシート排出手段が所定の機能を有しない場合に、各々のシート排出手段でシートの排出速度を個別に切り替え制御しなくても、第１のシート排出手段では所定の機能を有する場合に適した排出速度で第１のシート排出部にシートを排出させ、第２のシート排出手段では所定の機能を有しない場合に適した排出速度で第２のシート排出部にシートを排出させることが可能となる。

本発明のシート搬送装置によれば、、第１のシート排出手段によるシートの排出速度と第２のシート排出手段によるシートの排出速度をそれぞれ異なる排出速度に設定することにより、シート搬送時の制御を複雑化することなく、シート排出速度の適正化を図ることができる。

以下、本発明の具体的な実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は本発明の実施形態に係る電子写真式の画像形成装置の構成を示す概略図である。図において、画像形成装置本体１には、上・中・下の多段構造で３つのシート収容トレイ２，３，４が組み込まれている。各々のシート収容トレイ２，３，４は、所定枚数のシートを積載状態で収容するものである。このうち、シート収容トレイ２は上段に、シート収容トレイ３は中段に、シート収容トレイ４は下段に配置されている。

また、シート収容トレイ２の近傍には、シート供給用のロールとして、呼び出しロール５と送り出しロール６が配置されている。呼び出しロール５は、シート収容トレイ２に収容されたシートを最上位から順に呼び出すものである。送り出しロール６は、呼び出しロール５によって呼び出されたシートを１枚ずつ捌きながらシート搬送路へと送り出すものである。これと同様に、シート収容トレイ３の近傍には、呼び出しロール７と送り出しロール８が配置され、シート収容トレイ４の近傍には、呼び出しロール９と送り出しロール１０が配置されている。

また、各々のシート収容トレイ２，３，４から供給されたシートの送り先となるシート搬送路上には、搬送ロール１１と、搬送ロール１２と、レジストロール１３と、反転ロール１４と、搬送ロール１５と、搬送ロール１６と、搬送ロール１７が配置されている。搬送ロール１１は、送り出しロール１０によって送り出されたシートを受け取って搬送するものである。搬送ロール１２は、送り出しロール８によって送り出されたシートや、搬送ロール１１によって搬送されたシートを受け取って搬送するものである。

レジストロール１３は、送り出しロール６によって送り出されたシートや、搬送ロール１２又は搬送ロール１７によって搬送されたシート、さらには手差しで供給されたシートを、それぞれ所定のタイミングで画像転写位置に送り込むものである。画像転写位置とは、搬送中のシートにトナー画像が転写される位置をいう。送り出しロール１８は、手差しユニット１９から供給されたシートをシート搬送路に向けて送り出すものである。手差しユニット１９は、シートを手差しで供給するためのユニットである。

レジストロール１３から反転ロール１４に至るシート搬送路上には、画像形成部２０と定着部２１が順に配置されている。画像形成部２０は、レジストロール１３によって送り込まれたシートにトナー画像を転写する部分である。画像形成部２０は、感光体ドラム２２と転写ロール２３を用いて構成されている。感光体ドラム２２と転写ロール２３は、シート搬送路上で対向しており、この対向部分で感光体ドラム２２からシートにトナー画像が転写される。よって、感光体ドラム２２と転写ロール２３の対向部分が画像転写位置となる。感光体ドラム２２の周囲には、転写ロール２３の他にも、図示しない帯電器、潜像形成のためのレーザ露光器、現像器、クリーナー、除電器などが配置されている。定着部２１は、画像形成部２０でシートに転写されたトナー画像を定着させるものである。定着部２１は、加熱ロール２４と加圧ロール２５によって構成されている。

反転ロール１４は、定着部２１から送り出されたシートをニップしつつ搬送するとともに、このシートを必要に応じてスイッチバック方式で反転させるものである。このため、反転ロール１４は、双方向に回転可能に設けられている。搬送ロール１５，１６，１７は、反転搬送ユニット２６内に設けられている。反転搬送ユニット２６は、反転ロール１４によって反転されたシートを画像転写位置に向けて再び搬送するためのユニットである。

また、定着部２１と反転ロール１４との間には切り替えゲート２７が設けられ、さらに反転ロール１４を挟んで切り替えゲート２７の反対側（上側）には別の切り替えゲート２８が設けられている。切り替えゲート２７は、定着部２１と反転ロール１４との間に設けられたシート搬送路の分岐位置でシートの進行方向を切り替えるものである。また、切り替えゲート２８は、反転ロール１４の下流側（上側）に設けられたシート搬送路の分岐位置でシートの進行方向を切り替えるものである。

より具体的に記述すると、切り替えゲート２７は、定着部２１から送り出されたシートを反転ロール１４又は排出ロール２９に導くようにシートの進行方向を切り替えたり、反転ロール１４で反転されたシートを搬送ロール１５に導くようにシートの進行方向を切り替えたりするものである。また、切り替えゲート２８は、反転ロール１４によって搬送されたシートを排出ロール３０又は排出ロール３１に導くようにシートの進行方向を切り替えるものである。排出ロール２９は、これに対応して設けられた排出トレイ３２にシートを排出するものである。また、排出ロール３０は、これに対応して設けられた排出トレイ３３にシートを排出し、排出ロール３１は、これに対応して設けられた排出トレイ３４にシートを排出するものである。

画像形成装置本体１を正面方向（ユーザの立ち位置）から見ると、排出ロール２９は、切り替えゲート２７によって送り込まれたシートをニップしつつ回転することにより、当該シートを右方向に排出するものである。また、排出ロール３０は、切り替えゲート２８によって送り込まれたシートをニップしつつ回転することにより、当該シートを右方向に排出し、排出ロール３１は、切り替えゲート２８によって送り込まれたシートをニップしつつ回転することにより、当該シートを左方向に排出するものである。排出ロール２９によるシートの排出側には排出トレイ３２が形成されている。また、排出ロール３０によるシートの排出側には排出トレイ３３が形成され、排出ロール３１によるシートの排出側には排出トレイ３４が形成されている。

図２は排出トレイの配置状態を示す斜視図である。排出トレイ３２は、上記排出ロール２９によって排出されるシートを積載状態で収容するものである。また、排出トレイ３３は、上記排出ロール３０によって排出されるシートを積載状態で収容し、排出トレイ３４は、上記排出ロール３１によって排出されるシートを積載状態で収容するものである。排出トレイ３２，３３は、それぞれに対応する排出ロール２９，３０で右方向に排出されたシートの位置を揃えるために右上がりの傾斜をつけて形成されている。一方、排出トレイ３４は、排出ロール３１で左方向に排出されたシートの位置を揃えるために左上がりの傾斜をつけて形成されている。また、排出トレイ３２と排出トレイ３３は、画像形成装置本体１の上部で排出トレイ３２を下段、排出トレイ３３を上段とした上下２段に配置され、排出トレイ３４は、画像形成装置本体１の上部から左方向に延在した状態で設けられている。

また、シート搬送路上には、４つのシート検知センサ３５〜３８と、２つのシート排出センサ３９，４０が設けられている。このうち、シート検知センサ３５は、搬送ロール１１の近傍（下流側）に配置され、シート検知センサ３６は、搬送ロール１２の近傍（上流側）に配置されている。また、シート検知センサ（以下、「レジセンサ」と記す）３７はレジストロール１３の近傍（上流側）に配置され、シート検知センサ３８は、搬送ロール１５の近傍（下流側）に配置されている。一方、シート排出センサ３９は、切り替えゲート２７が設けられたシート搬送路の分岐位置よりも上流側で定着部２１の近傍（下流側）に配置され、シート排出センサ４０は、切り替えゲート２８が設けられたシート搬送路の分岐位置の近傍（上流側）に配置されている。

各々のセンサ３５〜４０は、例えば発光素子と受光素子を有する反射型のフォトセンサを用いて構成されるもので、センサ検知位置にシートが存在するときにオン状態となり、センサ検知位置にシートが存在しないときにオフ状態となる。したがって、各々のセンサ３５〜４０は、自身のセンサ検知位置をシートの先端が通過した際にはオフ状態からオン状態に切り替わり、その後、センサ検知位置をシートの後端が通過した際にはオン状態からオフ状態に切り替わる。したがって、各々のセンサ３５〜４０のオンオフ状態からシートの通過（先端通過、後端通過）を検知することができる。

また、排出ロール３０は、シート搬送方向と直交する方向にシートの排出位置をずらして排出するオフセット排出機能を有している。シートのオフセット排出は、排出ロール３０でニップしたシートを排出トレイ３３に排出する際に、排出ロール３０をシート搬送方向と直交する方向に移動させることで実現される。このため、排出ロール３０は、シート搬送方向と直交する方向（ロール軸方向）に移動可能に設けられている。

また、排出ロール３０の移動範囲内にはオフセットホーム位置センサ４１が設けられている。オフセットホーム位置センサ４１は、シート搬送方向と直交するロール軸方向で排出ロール３０のホーム位置を検出するものである。実際にシートのオフセット排出を行うときは、オフセットホーム位置センサ４１で検出されるホーム位置を基準に排出ロール３０の移動量と移動方向が制御される。また、オフセット排出を行うときの搬送ロール３０の移動開始タイミングは、シート排出センサ４０がシートの後端通過を検知したタイミングに基づいて制御される。

さらに、排出ロール３０は、反転ロール１４でシートを反転させる際に、当該反転ロール１４に同期してシートを反転させるための双方向搬送機能を有している。排出ロール３０の双方向搬送機能は、反転ロール１４と同様に排出ロール３０を双方向に回転可能に設けることで実現される。また、排出ロール３０と反転ロール１４の同期搬送は、各々のロールを同じ周速度で同じ方向に回転させることで実現される。

続いて、上記構成からなる画像形成装置の動作について説明する。まず、３つのシート収容トレイ２，３，４のうち、例えば下段のシート収容トレイ４に収容されたシートに画像を形成する場合は、呼び出しロール９と送り出しロール１０の回転によってシート収容トレイ４からシートを供給する。次に、搬送ロール１１，１２の回転によってシートを搬送する。次いで、回転停止されたレジストロール１３のニップ部にシートの先端を突き当ててスキュー補正した後、所定のタイミングでレジストロール１３の回転を開始することにより、画像形成部２０にシートを送り込む。

続いて、画像形成部２０でシートを感光体ドラム２２と転写ロール２３でニップしつつ搬送することにより、感光体ドラム２２に担持されたトナー画像をシートに転写する。次に、シートを定着部２１に送り込み、そこでトナー画像をシートに定着させる。これにより、シートの片面に画像が形成された状態となる。

こうして画像形成されたシートを排出トレイ３２に排出する場合は、定着部２１から送り出されたシートの進行方向を切り替えゲート２７で切り替えることにより、シートを排出ロール２９に導く。そして、排出ロール２９の回転にしたがってシートを排出トレイ３２に排出する。この場合、シートは画像形成面を下向きにして排出される。なお、ここで記述する画像形成面とは、シートを排出トレイに排出する直前に画像が形成（転写、定着）されたシートの面をいう。

また、画像形成されたシートを排出トレイ３３に排出する場合は、定着部２１から送り出されたシートの進行方向を切り替えゲート２７で切り替えることにより、シートを反転ロール１４に導き、さらに反転ロール１４で搬送されたシートの進行方向を切り替えゲート２８で切り替えることにより、シートを排出ロール３０に導く。そして、排出ロール３０の回転にしたがってシートを排出トレイ３３に排出する。この場合、シートは画像形成面を下向きにして排出される。

また、画像形成されたシートを排出トレイ３４に排出する場合は、定着部２１から送り出されたシートの進行方向を切り替えゲート２７で切り替えることにより、シートを反転ロール１４に導き、さらに反転ロール１４で搬送されたシートの進行方向を切り替えゲート２８で切り替えることにより、シートを排出ロール３１に導く。そして、排出ロール３１の回転にしたがってシートを排出トレイ３４に排出する。この場合、シートは画像形成面を上向きにして排出される。

一方、シートの両面に画像を形成する場合は、まず、定着部２１から送り出されたシートの進行方向を切り替えゲート２７で切り替えることにより、シートを反転ロール１４に導き、さらに反転ロール１４で搬送されたシートの進行方向を切り替えゲート２８で切り替えることにより、シートを排出ロール３０に導く。次に、シートの後端が切り替えゲート２７によるシート搬送路の分岐位置を通過すると、反転ロール１４と排出ロール３０の回転が停止し、それと同時にシートの搬送も停止する。

次いで、反転ロール１４と排出ロール３０を逆回転させるとともに、この逆回転によって搬送されるシートの進行方向を切り替えゲート２７で切り替えることにより、シートを反転搬送ユニット２６に導く。続いて、反転搬送ユニット２６内でシートを搬送ロール１５，１６，１７で搬送することにより、再度、回転停止されたレジストロール１３のニップ部にシートの先端を突き当てる。

その後は、上記同様の手順でシートを画像形成部２０に送り込み、そこでトナー画像をシートに転写した後、シートを定着部２１に送り込んでトナー画像をシートに定着させる。これにより、シートの両面に画像が形成された状態となる。以降は、上記同様の手順でシートをいずれかの排出トレイ３２，３３，３４に排出する。

ここで、排出ロール２９によるシートの排出速度を“Ｖ１”とし、排出ロール３０によるシートの排出速度を“Ｖ２”とし、排出ロール３１によるシートの排出速度を“Ｖ３”とする。シートの排出速度は、排出ロールの回転にしたがってシートを排出トレイに排出する際の、単位時間あたりのシートの移動速度で表されるものである。したがって、シートの排出速度は、排出ロールの周速度に依存したものとなる。

また、排出ロール２９，３０，３１によるシートの排出速度は、各々のロール回転速度やロール外径などをパラメータとして可変設定することが可能である。したがって、排出ロール２９，３０，３１の外径が同一であれば、各々の排出ロール２９，３０，３１を別々のモータ（駆動源）で回転させる構成を採用することにより、シート排出速度を個別に設定することが可能となる。また、排出ロール２９，３０，３１を同じ回転速度で回転させる場合は、各々のロール外径をパラメータとしてシート排出速度を個別に設定することが可能である。さらに、各々の排出ロール２９，３０，３１をギア列を用いて回転させる場合は、ギア比をパラメータとしてシート排出速度を個別に設定することも可能である。

そこで、シート排出速度Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３を設定するにあたって、まず、排出ロール２９と排出ロール３０を比較すると、排出ロール３０はオフセット排出機能を有しているのに対し、排出ロール２９はオフセット排出機能を有していない。そうした場合は、排出ロール３０によるシートの排出速度Ｖ２が、排出ロール２９によるシートの排出速度Ｖ１よりも高速になるように、Ｖ１＜Ｖ２の関係でシート排出速度を設定することにより、次のような効果が得られる。

すなわち、オフセット排出機能を有する排出ロール３０のシート排出速度Ｖ２を相対的に速く設定することにより、排出ロール３０でシートをオフセット排出する際に、シート間のギャップを広げて動作の信頼性を確保することができる。また、オフセット排出機能を有しない排出ロール２９のシート排出速度Ｖ１を相対的に遅く設定することにより、排出ロール２９でシートを排出する際に、シート搬送を案内するシュートとシートの画像形成面との擦れを低減して画像品質を良好に維持することができる。また、シート排出時の騒音を低く抑えることができる。

また、排出ロール２９と排出ロール３０を比較すると、排出ロール３０はシート反転のための双方向搬送機能を有しているのに対し、排出ロール２９は双方向搬送機能を有していない。そうした場合は、排出ロール３０によるシートの排出速度Ｖ２が、排出ロール２９によるシートの排出速度Ｖ１よりも高速になるように、Ｖ１＜Ｖ２の関係でシート排出速度を設定することにより、次のような効果が得られる。

すなわち、双方向搬送機能を有する排出ロール３０のシート排出速度Ｖ２を相対的に速く設定することにより、反転ロール１４に同期してシートを反転させる際に、シートを素早く反転させることができる。このため、シートの両面に画像を形成（印刷）する場合に、高い生産性を達成することができる。また、双方向搬送機能を有しない排出ロール２９のシート排出速度Ｖ１を相対的に遅く設定することにより、排出ロール２９でシートを排出する際に、シュートと画像形成面の擦れを低減して画像品質を良好に維持し、かつシート排出時の騒音を低く抑えることができる。

また、排出ロール２９と排出ロール３１を比較すると、排出ロール２９は画像形成面を下向きにしてシートを排出するのに対し、排出ロール３１は画像形成面を上向きにしてシートを排出する。そうした場合は、排出ロール３１によるシートの排出速度Ｖ３が、排出ロール２９によるシートの排出速度Ｖ１よりも高速になるように、Ｖ１＜Ｖ３の関係でシート排出速度を設定することにより、次のような効果が得られる。

すなわち、排出ロール３１でシートを排出する場合は、シートの画像形成面がシュートに擦れず、それと反対側の面（非画像形成面）がシュートに擦れるため、排出ロール３１のシート排出速度Ｖ３を相対的に速く設定することにより、画像品質を低下させることなく、高い生産性を達成することができる。また、排出ロール２９でシートを排出する場合は、排出ロール２９のシート排出速度Ｖ１を相対的に遅く設定することにより、排出ロール２９でシートを排出する際に、シュートと画像形成面の擦れを低減して画像品質を良好に維持し、かつシート排出時の騒音を低く抑えることができる。

また、排出ロール２９と排出ロール３０（又は排出ロール３１）の配置関係をシート搬送方向でみると、排出ロール３０は排出ロール２９よりもシート搬送方向の下流側に配置されている。そうした場合は、排出ロール３０によるシートの排出速度Ｖ２が、排出ロール２９によるシートの排出速度Ｖ１よりも高速になるように、Ｖ１＜Ｖ２の関係でシート排出速度を設定することにより、次のような効果が得られる。

すなわち、転写部２１から切り替えゲート２７，２８を経由して排出ロール３０に至るシート搬送路は、転写部２１から切り替えゲート２７を経由して排出ロール２９に至るシート搬送路よりも長くなるため、排出ロール３０のシート排出速度Ｖ２を排出ロール２９のシート排出速度Ｖ１よりも速く設定することにより、各々の排出ロール２９，３０でシートを排出するときに、シート排出終了タイミングのずれを小さくすることができる。

ちなみに、排出ロール２９，３０，３１の回転駆動源を共通のモータで構成した場合は、シートサイズなどの画像形成条件に応じてモータの回転速度を適宜変更することにより、各々の排出ロール２９，３０，３１のシート排出速度を一様に切り替え制御することは可能であるが、上述したシート排出速度Ｖ１，Ｖ２の関係（Ｖ１＜Ｖ２）や、シート排出速度Ｖ１，Ｖ３の関係（Ｖ１＜Ｖ３）は、そのまま変わらずに維持される。

また、排出ロール３０によるシート排出速度Ｖ２と排出ロール３１によるシート排出速度Ｖ３に関しては、Ｖ２≦Ｖ３の関係で設定してもよいし、Ｖ３≦Ｖ２の関係で設定してもよい。なお、本発明は前述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、その他種々の構成を取り得ることは勿論である。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。 排出トレイの配置状態を示す斜視図である。

符号の説明

１…画像形成装置本体、２，３，４…シート収容トレイ、１１，１２，１５，１６，１７…搬送ロール、１３…レジストロール、１４…反転ロール、２０…画像形成部、２１…定着部、２７，２８…切り替えゲート、２９，３０，３１…排出ロール、３２，３３，３４…排出トレイ

Claims (6)

1. シート搬送路に沿ってシートを搬送するシート搬送手段と、前記シート搬送手段によって搬送されたシートを第１のシート排出部に排出する第１のシート排出手段と、前記シート搬送手段によって搬送されたシートを前記第１のシート排出部と異なる第２のシート排出部に排出する第２のシート排出手段とを備えるシート搬送装置であって、
   前記第１のシート排出手段によるシートの排出速度と前記第２のシート排出手段によるシートの排出速度をそれぞれ異なる排出速度に設定してなる
   ことを特徴とするシート搬送装置。
2. 前記第１のシート排出手段は、シート搬送方向と直交する方向にシートの排出位置をずらして排出するオフセット排出機能を有し、前記第２のシート排出手段は、前記オフセット排出機能を有しない場合に、前記第１のシート排出手段によるシートの排出速度を前記第２のシート排出手段によるシートの排出速度よりも高速に設定してなる
   ことを特徴とする請求項１記載のシート搬送装置。
3. 前記第１のシート排出手段は、シートを反転するための双方向搬送機能を有し、前記第２のシート排出手段は、前記双方向搬送機能を有しない場合に、前記第１のシート排出手段によるシートの排出速度を前記第２のシート排出手段によるシートの排出速度よりも高速に設定してなる
   ことを特徴とする請求項１記載のシート搬送装置。
4. 前記シート搬送手段は、画像形成の対象となるシートを搬送し、前記第１のシート排出手段は、画像形成面を上向きにしてシートを排出し、前記第２のシート排出手段は、画像形成面を下向きにしてシートを排出する場合に、前記第１のシート排出手段によるシートの排出速度を前記第２のシート排出手段によるシートの排出速度よりも高速に設定してなる
   ことを特徴とする請求項１記載のシート搬送装置。
5. 前記第１のシート排出手段が前記第２のシート排出手段よりもシート搬送方向の下流側に配置されている場合に、前記第１のシート排出手段によるシートの排出速度を前記第２のシート排出手段によるシートの排出速度よりも高速に設定してなる
   ことを特徴とする請求項１記載のシート搬送装置。
6. シート搬送路に沿ってシートを搬送するシート搬送手段と、前記シート搬送手段によって搬送されたシートを第１のシート排出部に排出する第１のシート排出手段と、前記シート搬送手段によって搬送されたシートを前記第１のシート排出部と異なる第２のシート排出部に排出する第２のシート排出手段とを備えるシート搬送装置を具備する画像形成装置であって、
   前記第１のシート排出手段によるシートの排出速度と前記第２のシート排出手段によるシートの排出速度をそれぞれ異なる排出速度に設定してなる
   ことを特徴とする画像形成装置。
   

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