JP2012155254A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真プロセスにより画像を形成する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus that forms an image by an electrophotographic process.
周知のように電子写真プロセスにより画像を形成する画像形成装置には、帯電、露光及び現像により感光体上にトナー像を形成し、形成したトナー像を記録材に転写し、転写されたトナー像を定着するタイプと、帯電、露光及び現像により感光体上にトナー像を形成し、形成したトナー像を中間転写体に転写し、中間転写体上のトナー像をさらに記録材に転写し、記録材に転写されたトナー像を定着するタイプとがある。 As is well known, in an image forming apparatus that forms an image by an electrophotographic process, a toner image is formed on a photoreceptor by charging, exposure, and development, the formed toner image is transferred to a recording material, and the transferred toner image is transferred. A toner image is formed on a photoreceptor by charging, exposure and development, the formed toner image is transferred to an intermediate transfer member, and the toner image on the intermediate transfer member is further transferred to a recording material for recording. There is a type that fixes a toner image transferred to a material.
これらのタイプの画像形成装置は、トナー像転写後の感光体や中間転写体等の像担持体をクリーニングするクリーニング装置を備えている。 These types of image forming apparatuses include a cleaning device that cleans an image bearing member such as a photosensitive member or an intermediate transfer member after transfer of a toner image.
クリーニング装置でのクリーニングにより、像担持体上には繰り返しトナー像を形成することが可能となる。しかしながら、種々の原因でクリーニング不良が発生するためにクリーニング不良に対する対策が採られている。 By cleaning with the cleaning device, a toner image can be repeatedly formed on the image carrier. However, since a cleaning failure occurs due to various causes, countermeasures against the cleaning failure are taken.
特許文献1では小粒径トナーを用いた場合でも良好なクリーニングを行うために、2枚のクリーニングブレードを相互に近接して設けることが提案されている。 In Patent Document 1, it is proposed to provide two cleaning blades close to each other in order to perform good cleaning even when a small particle size toner is used.
特許文献2では、像担持体の移動方向に関してクリーニングブレードの下流に金属製のスクレーパを設けて、像担持体表面に付着している放電生成物を除去することが提案されている。 Patent Document 2 proposes that a metal scraper be provided downstream of the cleaning blade with respect to the moving direction of the image carrier to remove discharge products adhering to the surface of the image carrier.
高性能化が進み、高画質の画像を形成する画像形成装置においては、小粒径トナー、特に、小粒径の球形トナーが用いられるようになってきている。このように、トナーの小粒径化、球形化にともなって、トナーがクリーニング装置をすり抜けることによるクリーニング不良が発生しやすくなった。 With the advance of performance, image forming apparatuses that form high-quality images have come to use small particle size toners, particularly small particle size spherical toners. As described above, with the reduction in the particle size and the spherical shape of the toner, the cleaning defect is likely to occur due to the toner slipping through the cleaning device.
特許文献1のように、2枚のクリーニングブレードによりクリーニングを行っても、トナーのすり抜けを十分に抑制することは困難である。 Even if cleaning is performed with two cleaning blades as in Patent Document 1, it is difficult to sufficiently suppress toner slipping.
特許文献2のように、金属製のスクレーパを用いれば、スクレーパによりトナーを除去するので、クリーニング装置におけるトナーのすり抜けが原因で発生する画像不良を防止することができる。特許文献2では、ドラム状の感光体の表面に付着している放電生成物を除去している。 If a metal scraper is used as in Patent Document 2, since the toner is removed by the scraper, it is possible to prevent image defects caused by toner slipping in the cleaning device. In Patent Document 2, the discharge product adhering to the surface of the drum-shaped photoconductor is removed.
しかしながら、金属製のスクレーパを用いた場合、像担持体の表面に僅かな凹凸があるとスクレーパの先端が移動する像担持体に持って行かれたり、像担持体表面を傷つけたりするという問題が発生した。即ち、像担持体の表面に凹凸がある場合に、スクレーパの先端が移動する像担持体によりもって行かれるとか、像担持体がスクレーパにより損傷を受けるといった問題が発生した。また、凹凸の周囲では、像担持体とスクレーパとの間に隙間できてトナーのすり抜けが起こる。 However, when a metal scraper is used, if the surface of the image carrier has slight irregularities, the tip of the scraper is brought to the moving image carrier or the surface of the image carrier is damaged. Occurred. That is, when the surface of the image carrier has irregularities, there are problems that the tip of the scraper is moved by the moving image carrier or that the image carrier is damaged by the scraper. In addition, around the unevenness, a gap is formed between the image carrier and the scraper, and toner slips out.
像担持体がベルト状であり、像担持体がローラ等のベルト支持部材に懸架される構成では、像担持体が支持部材で支持されている部分において、皺や波打ちによる像担持体表面の凹凸が発生しやすく、像担持体の凹凸面にスクレーパを接触させると、前述した問題が発生する。 In the configuration in which the image carrier is belt-shaped and the image carrier is suspended on a belt support member such as a roller, the surface of the image carrier that is supported by the support member on the surface of the image carrier due to wrinkles or waves When the scraper is brought into contact with the uneven surface of the image carrier, the above-described problem occurs.
このような問題はベルト状の像担持体特有の問題であり、特許文献2では全く検討されていない。 Such a problem is a problem peculiar to a belt-like image carrier and is not studied at all in Patent Document 2.
本発明は、ベルト状の像担持体を有する画像形成装置において、スクレーパによりクリーニング不良を防止し、且つ、スクレーパの先端が像担持体により持って行かれたり、像担持体を傷つけたりすることを防止し、また、トナーのすり抜けを防止して、クリーニング装置のクリーニング性能を長期間にわたり良好に維持した画像形成装置を提供することを目的とする。 In an image forming apparatus having a belt-like image carrier, the present invention prevents a cleaning failure by a scraper, and the tip of the scraper is carried by the image carrier or damages the image carrier. Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus that prevents the toner from slipping out and maintains the cleaning performance of the cleaning apparatus well over a long period of time.
前記目的は下記の発明により達成される。 The object is achieved by the following invention.
1.ベルト状の像担持体と、
前記像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成部と、
前記像担持体を移動可能に支持し、間隔を置いて配置され、前記像担持体の片寄りを抑制するステアリングローラを含む複数のベルト支持部材と、
前記像担持体をクリーニングするクリーニング装置と、
前記像担持体に接触し、前記像担持体上の付着物を掻き取るスクレーパと、
を有し、
前記スクレーパは、前記ステアリングローラに接触する前記像担持体の接触部又は前記接触部の近傍に位置する部分に接触するように配置されたことを特徴とする画像形成装置。
1. A belt-shaped image carrier;
A toner image forming portion for forming a toner image on the image carrier;
A plurality of belt support members including a steering roller that supports the image carrier in a movable manner, is disposed at an interval, and includes a steering roller that suppresses a deviation of the image carrier;
A cleaning device for cleaning the image carrier;
A scraper that contacts the image carrier and scrapes off deposits on the image carrier;
Have
The image forming apparatus, wherein the scraper is disposed so as to contact a contact portion of the image carrier that contacts the steering roller or a portion located in the vicinity of the contact portion.
2.前記スクレーパは、前記ステアリングローラのステアリング動作時に、前記ステアリングローラと一体に動くように取り付けられていることを特徴とする前記1に記載の画像形成装置。 2. 2. The image forming apparatus according to 1, wherein the scraper is attached so as to move integrally with the steering roller during a steering operation of the steering roller.
3.前記スクレーパは基部を中心に回転可能であり、前記スクレーパの先端が前記像担持体に圧接することを特徴とする前記1又は2に記載の画像形成装置。 3. 3. The image forming apparatus according to 1 or 2, wherein the scraper is rotatable about a base portion, and a tip of the scraper is pressed against the image carrier.
4.前記スクレーパは金属製の板状部材からなることを特徴とする前記1〜3のいずれか1項に記載の画像形成装置。 4). 4. The image forming apparatus according to any one of items 1 to 3, wherein the scraper is made of a metal plate member.
5.前記クリーニング装置はクリーニングブレードを有することを特徴とする前記1〜4のいずれか1項に記載の画像形成装置。 5). The image forming apparatus according to claim 1, wherein the cleaning device includes a cleaning blade.
6.前記クリーニング装置は、前記像担持体の移動方向に関し、前記クリーニングブレードの上流に配置されたトナー貯留部材を有することを特徴とする前記5に記載の画像形成装置。 6). 6. The image forming apparatus according to 5, wherein the cleaning device has a toner storage member disposed upstream of the cleaning blade with respect to a moving direction of the image carrier.
7.前記スクレーパは、前記像担持体の移動方向に関し、前記クリーニング装置の下流に配置されていることを特徴とする前記1〜6のいずれか1項に記載の画像形成装置。 7). The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the scraper is disposed downstream of the cleaning device with respect to a moving direction of the image carrier.
8.前記トナー像形成部は、感光体を有し、前記像担持体又は前記感光体に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置を有することを特徴とする前記1〜7のいずれか1項に記載の画像形成装置。 8). 8. The toner image forming unit according to any one of 1 to 7, wherein the toner image forming unit includes a photoconductor, and includes a lubricant application device that applies a lubricant to the image carrier or the photoconductor. Image forming apparatus.
9.前記トナー像形成部において形成されたトナー像を構成するトナーは、潤滑剤を含有することを特徴とする前記1〜8のいずれか1項に記載の画像形成装置。 9. 9. The image forming apparatus according to any one of 1 to 8, wherein the toner constituting the toner image formed in the toner image forming unit contains a lubricant.
10.前記トナー像形成部において形成されたトナー像を構成するトナーは、ワックスを含有することを特徴とする前記1〜9のいずれか1項に記載の画像形成装置。 10. 10. The image forming apparatus according to any one of 1 to 9, wherein the toner constituting the toner image formed in the toner image forming unit contains wax.
11.前記接触部の近傍に位置する前記部分は、前記接触部から10mm離れた前記像担持体の部分を含むことを特徴とする前記1〜9のいずれか1項に記載の画像形成装置。 11. The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 9, wherein the portion located in the vicinity of the contact portion includes a portion of the image carrier that is 10 mm away from the contact portion.
本発明においては、ベルト状の像担持体上の付着物を除去するスクレーパの先端が、ステアリングローラに接触する像担持体の接触部又は該接触部の近傍部分に接触するようにスクレーパを配置している。 In the present invention, the scraper is disposed so that the tip of the scraper that removes the deposits on the belt-shaped image carrier is in contact with the contact portion of the image carrier that contacts the steering roller or the vicinity of the contact portion. ing.
これにより、スクレーパが確実にトナー、付着物を像担持体から除去するとともに、移動する像担持体によりスクレーパの先端が持って行かれたり、像担持体の表面を損傷したりすることが防止される。スクレーパにより像担持体上の付着物が除去されるので、クリーニング装置におけるクリーニングが常に良好に行われ、長期間に亘り高画質の画像が形成される。 This ensures that the scraper reliably removes toner and deposits from the image carrier and prevents the moving image carrier from carrying the tip of the scraper or damaging the surface of the image carrier. The Since the deposits on the image carrier are removed by the scraper, the cleaning device always performs cleaning well, and a high-quality image is formed over a long period of time.
以下に本発明の実施の形態に基づいて本発明を説明するが、本発明は該実施の形態に限定されない。 Hereinafter, the present invention will be described based on an embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to the embodiment.
<画像形成装置>
図1は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示す図である。図1に示す画像形成装置は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、4個のトナー像形成部20Y、20M、20C、20Kと、転写体ユニット30と、転写装置としての二次転写装置7Aと、クリーニング装置9と、スクレーパ10と、定着装置40とを備える。
<Image forming apparatus>
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. The image forming apparatus shown in FIG. 1 is called a tandem color image forming apparatus, and includes four toner
イエロー色のトナー像を形成するトナー像形成部20Yは、感光体1Y、帯電装置2Y及び露光装置3Yからなる潜像形成装置、現像装置4Y、潤滑剤塗布装置5Y、一次転写装置7Y並びにクリーニング装置8Yを有する。マゼンタ色のトナー像を形成するトナー像形成部20Mは、感光体1M、帯電装置2M及び露光装置3Mからなる潜像形成装置、現像装置4M、潤滑剤塗布装置5M、一次転写装置7M並びにクリーニング装置8Mを有する。シアン色のトナー像を形成するトナー像形成部20Cは、感光体1C、帯電装置2C及び露光装置3Cからなる潜像形成装置、現像装置4C、潤滑剤塗布装置5C、一次転写装置7C並びにクリーニング装置8Cを有する。黒色トナー像を形成するトナー像形成部20Kは、感光体1K、帯電装置2K及び露光装置3Kからなる潜像形成装置、現像装置4K、潤滑剤塗布装置5K、一次転写装置7K並びにクリーニング装置8Kを有する。
A toner
潤滑剤塗布装置5Y、5M、5C、5Kは、それぞれ感光体1Y、1M、1C、1Kの表面にステアリン酸亜鉛等の潤滑剤を塗布する。なお、潤滑剤はトナーの成分としてトナー中に含有されていてもよく、潤滑剤塗布装置5Y、5M、5C、5Kを設けない構成とすることも可能である。
The
転写体ユニット30はベルト状の像担持体としての中間転写体6と、ベルト状の像担持体を支持するベルト支持部材としての複数のローラ6A〜6Eとで構成され、中間転写体6は図示しないモータの駆動で回転するローラ6Eの駆動で、矢印W2のように周回移動する。ローラ6Aは二次転写装置7Aに対向するバックアップローラであり、転写電圧が印加された二次転写装置7Aとで転写電界を形成する。ローラ6Cは後に説明するように中間転写体6の片寄りを修正するステアリングローラである。
The
一次転写装置7Y、7M、7C、7Kはそれぞれ感光体1Y、1M、1C、1Kに対向して配置され、中間転写体6をそれぞれ感光体1Y、1M、1C、1Kに押圧する転写ローラを有する。一次転写装置7Y、7M、7C、7Kの転写ローラはそれぞれ、導電性のゴムからなるローラ及び転写ローラに転写電圧を印加する電源(図示せず)を有する。
The
二次転写装置7Aは導電性のゴム性の転写ローラ及び該転写ローラに転写電圧を印加する電源(図示せず)を有する。
The
クリーニング装置9は二次転写後の中間転写体6をクリーニングするものであり、板状のゴムからなるクリーニング手段としてのクリーニングブレード9Aにより、中間転写体6上の転写残トナー、紙粉、潤滑剤等を掻き取り除去する。
The
トナー像形成部20Y、20M、20C、20Kにおいて、矢印W1のように回転する感光体1Y、1M、1C、1K上に形成されたトナー像は、それぞれ一次転写装置7Y、7M、7C、7Kにより中間転写体6に転写される。中間転写体6上には、トナー像形成部20Y、20M、20C、20Kにおいて形成されたトナー像が重なってカラートナー像が形成される。中間転写体6上のカラートナー像は二次転写装置7Aにより記録材Pに転写される。記録材P上のカラートナー像が定着装置40により定着される。転写後の中間転写体6はクリーニング装置9によりクリーニングされる。
<スクレーパ>
図2はスクレーパ10が配置された画像形成装置の部分を示す図であり、図3はクリーニング不良を説明する示す図であり、図4はステアリングローラ6C及びスクレーパ10の支持構造を示す図である。
In the toner
<Scraper>
FIG. 2 is a diagram illustrating a portion of the image forming apparatus in which the
スクレーパ10はクリーニング装置9の下流、且つ、転写装置7Yの上流に配置される。したがって、スクレーパ10はクリーニング装置9を通過した中間転写体6上に付着しているトナー、潤滑剤、ワックス等を掻き取る。また、トナー像形成部20Y、20M、20C、20Kからのトナー像の転写はスクレーパ10により付着物が除去された中間転写体6に対して行われる。
The
スクレーパ10には、例えば、厚さ0.1mmのSUS板のような金属又は樹脂からなる板部材が用いられる。また、スクレーパ10は中間転写体6の移動方向に関して下流側において鋭角の挟み角で中間転写体6と交叉する方向に延びた先端で中間転写体6にカウンタ式に接触する。スクレーパ10は基部の軸10Aを中心に回転可能であり、スクレーパ10の先端は付勢手段としてのバネ(図示せず)により矢印W4の方向に回転するように付勢されて中間転写体6に圧接する。更に、スクレーパ10の先端の接触位置は、ステアリングローラ6Cに接触している中間転写体6の部分(以下接触部と言う)又は該接触部の近傍であるように設定される。
For the
ステアリングローラ6Cは図4に示すように、回転軸の一方の軸端6CAを中心として回転軸の他方の軸端6CBが矢印W3のように変位する揺動運動により中間転写体6の幅方向における張力の分布を調整して片寄りを修正する。
As shown in FIG. 4, the steering
即ち、軸端6CAは固定の支持部材11Aにより支持され、軸端6CBは矢印W3で示す方向に移動する支持部材11Bに支持されている、支持部材11Bは、モータ等からなる駆動手段DMの駆動で移動する。駆動手段DMは中間転写体6の片寄りを検知するセンサ(図示せず)の信号により作動して支持部材11Bを矢印W3のように移動させてステアリングローラ6Cをステアリング動作させる。このようなステアリング機構には周知のものが用いられる。
That is, the shaft end 6CA is supported by a fixed
スクレーパ10は支持部材11Aと支持部材11Bとにより支持されている。したがって、ステアリングローラ6Cのステアリング動作時に、スクレーパ10はステアリングローラ6Cと一体に移動し、ステアリング動作時にステアリングローラ6Cとスクレーパ10との位置関係が変化することはない。
The
クリーニング装置9を通過した中間転写体6の表面には、トナー、潤滑剤、ワックス等が付着している。
Toner, lubricant, wax, and the like adhere to the surface of the
潤滑剤は潤滑剤塗布装置5Y、5M、5C、5Kにより感光体1Y、1M、1C、1Kに塗布され、一次転写において中間転写体6に移動したものである。また、ワックスはトナーに含有されていたものが、トナーから分離して中間転写体6に付着したものである。なお、潤滑剤はトナー中に含有されてもよく、潤滑剤を含有するトナーでは潤滑剤がトナーから分離して中間転写体6に付着する。なお、中間転写体6に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置を設けてもよい。
The lubricant is applied to the
トナー像形成部20Y、20M、20C、20Kから移動し中間転写体6に付着する潤滑剤、ワックスの量は、画像部と非画像部とでは異なり、また、画像の濃度によっても異なるために、中間転写体6上には潤滑剤やワックスが不均一な分布で堆積する。
The amount of lubricant and wax that moves from the toner
このように、中間転写体6上に不均一な分布で付着物が存在する場合に、クリーニング装置9においてクリーニング不良が発生する。
As described above, in the case where deposits are present in a non-uniform distribution on the
このようなクリーニング不良は、クリーニング手段がクリーニングブレードである場合やクリーニングブラシである場合に発生するが、クリーニング手段がクリーニングブレードである場合のクリーニング不良は次に説明する現象によるものと考えられる。 Such a cleaning failure occurs when the cleaning means is a cleaning blade or a cleaning brush. The cleaning failure when the cleaning means is a cleaning blade is considered to be due to the phenomenon described below.
中間転写体6の表面に潤滑剤やワックスの不均一な層が形成された場合、図3に示すように、クリーニングブレード9Aのクリーニングエッジ9AEに微少な捲れが起こる。そして、この捲れによりトナーがクリーニングブレード9Aをすり抜けてクリーニング不良が発生する。
When a non-uniform layer of lubricant or wax is formed on the surface of the
スクレーパ10は、トナー、潤滑剤、ワックス等の付着物を掻き取り、このようなクリーニング不良を防止する。しかしながら、中間転写体6の支持部材であるローラで支持されて屈曲する中間転写体6の部分では、表面に皺や波打ち等の凹凸が形成されことが観察された。そして、この凹凸により、スクレーパ10の先端が移動する中間転写体6に持って行かれるという不具合や、中間転写体6の表面に傷が発生するという不具合が発生した。
The
中間転写体6のローラにより支持されている部分の表面を詳細に観察した結果、ステアリングローラ6Cにより支持されている部分において走行が安定し、中間転写体6表面に凹凸が形成されることが極めて少ないことが判明した。
As a result of observing the surface of the portion of the
そして、図に示し前述したようにスクレーパ10の先端を中間転写体6の接触部に接触させて、付着物を掻き取ることにより、表面の傷等の前述した不具合を発生することなく、良好な掻き取りを行うことができた。また、スクレーパ10の先端が移動する中間転写体6により持って行かれることもなかった。なお、中間転写体6の接触部の近傍において、スクレーパ10を接触させても、同様な効果が得られた。即ち、図5における両端矢印で示す中間転写体6の部分でスクレーパ10の先端を接触させて良好な付着物除去と、中間転写体6の損傷等の不具合の防止を達成することができる。
Then, as shown in the figure, the tip of the
図5において、両端矢印で示すスクレーパ10の中間転写体6に対する望ましい接触位置は、R1で示す中間転写体6がステアリングローラ6Cに接触する接触部R1と、接触部R1に隣接し、接触部R1の近傍にあるR2で示す部分を含む。
In FIG. 5, the desired contact position of the
部分R2の中間転写体6の移動方向の長さが10mmであるときに、良好な結果が得られた。
Good results were obtained when the length of the portion R2 in the moving direction of the
スクレーパ10は固定の支持部材11Aとステアリング動作時に移動する支持部材11Bとに両端が取り付けられている。このようにスクレーパ10は、ステアリング動作時にステアリングローラ6Cと一体に移動するので、ステアリング動作時に、ステアリングローラ6Cとスクレーパ10との位置関係、角度関係は変化せず、スクレーパ10の掻き取り効果が変化することはない。
The
クリーニング装置9において、クリーニングブレード9Aの上流にトナー貯留部材を設けることが好ましい。トナー貯留部材としては、ブラシ等が用いられる。
In the
前述のように、中間転写体6上の付着物はスクレーパ10により除去されるが、付着物が除去された中間転写体6に対してトナー像を形成する画像形成工程、即ち、スクレーパ10を通過した中間転写体6上に、トナー像形成部20Y、20M、20C、20Kからトナー像を転写し、二次転写装置7Aによりカラートナー像を記録材に転写し、転写後の中間転写体6をクリーニング装置9でクリーニングする画像形成工程においては、クリーニングブレード9Aに対して滑剤としてのトナーが中間転写体6の表面に存在することが望ましい。トナー貯留部材は、中間転写体6からトナーを回収して貯留し、中間転写体6に対して適度なトナーを付与する。
As described above, the deposit on the
1Y、1M、1C、1K 感光体
2Y、2M、2C、2K 帯電装置
3Y、3M、3C、3K 露光装置
4Y、4M、4C、4K 現像装置
5Y、5M、5C、5K 滑剤塗布装置
6 中間転写体
6C テンションローラ
7Y、7M、7C、7K 一次転写装置
7A 二次転写装置
8Y、8M、8C、8K、9 クリーニング装置
10 スクレーパ
20Y、20M、20C、20K トナー像形成部
1Y, 1M, 1C,
Claims (11)
前記像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成部と、
前記像担持体を移動可能に支持し、間隔を置いて配置され、前記像担持体の片寄りを抑制するステアリングローラを含む複数のベルト支持部材と、
前記像担持体をクリーニングするクリーニング装置と、
前記像担持体に接触し、前記像担持体上の付着物を掻き取るスクレーパと、
を有し、
前記スクレーパは、前記ステアリングローラに接触する前記像担持体の接触部又は前記接触部の近傍に位置する部分に接触するように配置されたことを特徴とする画像形成装置。 A belt-shaped image carrier;
A toner image forming portion for forming a toner image on the image carrier;
A plurality of belt support members including a steering roller that supports the image carrier in a movable manner, is disposed at an interval, and includes a steering roller that suppresses a deviation of the image carrier;
A cleaning device for cleaning the image carrier;
A scraper that contacts the image carrier and scrapes off deposits on the image carrier;
Have
The image forming apparatus, wherein the scraper is disposed so as to contact a contact portion of the image carrier that contacts the steering roller or a portion located in the vicinity of the contact portion.
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