JP6460047B2 - 定着装置およびそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着装置およびそれを備えた画像形成装置に関し、特に、定着ニップ部を通過した記録媒体を除電する除電部材を有する定着装置およびそれを備えた画像形成装置に関する。

従来、複写機やプリンター等の電子写真方式の画像形成装置は、感光体ドラムや中間転写ベルト等である像担持体の表面にトナー像が担持され、像担持体の表面に担持されたトナー像を記録媒体に転写した後、記録媒体を定着装置に送り込み、定着装置によってトナー像を記録媒体に定着した後、記録媒体を排出トレイ等に搬送する。

定着装置には、例えばローラーやベルトによって構成される定着部材が設けられており、この定着部材によって記録媒体にトナー像が定着される。ところで、定着部材によってトナー像を定着される記録媒体は電荷を帯びているため、定着動作を繰り返すたびに、定着部材の表面に電荷が付着し、蓄積されていく。この蓄積される電荷を放置すると、記録媒体に形成された未定着のトナー像が電荷によって散ってしまったり、帯電部分にトナーが付着したりする、所謂静電オフセットが発生するため、画像品質が低下する。

そこで、定着ニップ部の下流側に除電部材を設け、記録媒体の定着ニップ部を通過した部分に除電部材を接触させ、記録媒体を除電するとともに、記録媒体を介して定着部材も除電する画像形成装置が知られている（特許文献１参照）。このような画像形成装置では、除電部材を所定電位に保持する必要があるため、所定電位に保持される接点板金を定着ハウジングに設け、除電部材と接点板金とを接点部材によって電気的に接続する。

特開２００８−２９８８１１号公報

しかしながら、従来の定着装置のように、除電部材と接点板金とを接点部材によって電気的に接続する場合、接点部材の位置ズレによって接点部材と接点板金との電気的接続が不安定になる場合があるという問題点があった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、接点部材を接点板金に確実に電気的接続させることによって画像品質の低下を抑制することが可能な定着装置およびそれを備えた画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の第１の構成の定着装置は、加熱部材及び加熱部材に圧接される加圧部材を有するとともに、記録媒体上に担持されたトナー像を加熱及び加圧して記録媒体に定着させる定着部材と、定着部材を収容する定着ハウジングと、定着部材に対して記録媒体搬送方向下流側に配置され、加熱部材および加圧部材により形成された定着ニップ部を通過した記録媒体に接触して記録媒体を除電する除電部材と、除電部材が固定されるとともに、定着ハウジングに取り付けられる保持部材と、定着ハウジングに固定され、所定電位に保持される接点板金と、除電部材と接点板金とを電気的に接続する第１接点部材と、を備える。保持部材は、定着ハウジングに取り付けるための位置決めボスを有し、定着ハウジングは、位置決めボスが挿入される挿入穴を有し、位置決めボスは、中空円筒状に形成され、第１接点部材は、位置決めボス内に配置されるとともに、一端が位置決めボスの先端から突出しており、接点板金は、位置決めボスの先端に対向するように配置される。

本発明の第１の構成によれば、除電部材と接点板金とを電気的に接続する第１接点部材は、保持部材の位置決めボス内に配置されるとともに、一端が位置決めボスの先端から突出しており、接点板金は、位置決めボスの先端に対向するように配置される。これにより、第１接点部材の位置ズレを抑制し、第１接点部材を接点板金に確実に電気的接続させることができるので、画像品質の低下を抑制することができる。

本発明の一実施形態の定着装置を備えた画像形成装置の全体構造を示した断面図である。 本発明の一実施形態の定着装置を備えた画像形成装置の外観斜視図である。 本発明の一実施形態の定着装置を備えた画像形成装置の外観斜視図であり、側面カバーを取り外した状態を示した図である。 本発明の一実施形態の定着装置の構造を示した断面図である。 本発明の一実施形態の定着装置の構造を外ハウジング側から示した斜視図である。 本発明の一実施形態の定着装置の構造を内ハウジング側から示した斜視図である。 本発明の一実施形態の定着装置の除電部材および保持部材の構造を示した斜視図であり、除電部材を保持部材に取り付ける前の状態を示した図である。 図７の部分拡大図である。 本発明の一実施形態の定着装置の構造を示した斜視図であり、外ハウジングの上部を取り外した状態を示した図である。 本発明の一実施形態の定着装置の外ハウジングの上部を取り外した構造を示した斜視図であり、保持部材を内ハウジングに取り付ける前の状態を示した図である。 本発明の一実施形態の定着装置の第１接点部材の構造を示した斜視図である。 本発明の一実施形態の定着装置を取付部材に取り付けた状態を示した断面図である。 本発明の一実施形態の画像形成装置の取付部材の構造を定着装置側から示した斜視図である。 本発明の一実施形態の画像形成装置の取付部材の構造を定着装置とは反対側から示した斜視図である。 図１２の部分拡大図である。 本発明の一実施形態の定着装置の除電部材がツェナーダイオードを介してグランドに電気的に接続される状態を簡略化して示した図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１に示すように、画像形成装置１００本体内には、帯電、露光、現像及び転写の各工程によりモノクロ画像を形成する画像形成部Ｐが配設されている。なお、ここでは画像形成装置１００として、モノクロ複合機について示している。

画像形成部Ｐには、感光体ドラム１の回転方向（図１の反時計回り方向）に沿って、帯電装置２、露光ユニット３、現像装置４、転写ローラー７、クリーニング装置８、及び除電装置（図示せず）が配設されている。画像形成部Ｐでは、感光体ドラム１を図１において反時計回り方向に回転させながら、感光体ドラム１に対する画像形成プロセスが実行される。

感光体ドラム１は、例えばアルミドラムの表面に感光層が積層されたものであり、帯電装置２により、表面を帯電させるようになっている。そして、後述する露光ユニット３からのレーザービームを表面に照射することにより、帯電を減衰させた静電潜像を形成する。

帯電装置２は、感光体ドラム１の表面を均一に帯電させる。露光ユニット３は、画像読取部２１において読み取られた原稿画像データに基づいて光ビーム（例えばレーザービーム）を感光体ドラム１に照射し、感光体ドラム１の表面に静電潜像を形成する。

現像装置４は、感光体ドラム１の静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成させるものである。この現像装置４へのトナーの供給はトナーコンテナ５から中間ホッパー６を介して行われる。なお、ここでは磁性を有するトナー成分のみから構成される一成分現像剤（以下、単にトナーともいう）が現像装置４に収容されている。

転写ローラー７は、感光体ドラム１表面に形成されたトナー像を乱さずに用紙搬送路１１を搬送されてくる用紙（記録媒体）に転写する。クリーニング装置８は、感光体ドラム１の長手方向に線接触するクリーニングローラーやクリーニングブレード等を備えており、トナー像が用紙に転写された後に、感光体ドラム１の表面に残った残留トナーを除去する。

画像読取部２１は、複写時に原稿を照明するスキャナーランプや原稿からの反射光の光路を変更するミラーが搭載された走査光学系、原稿からの反射光を集光して結像する集光レンズ、及び結像された画像光を電気信号に変換するＣＣＤセンサー等（いずれも図示せず）から構成されており、原稿画像を読み取って画像データに変換する。

画像形成装置１００本体の下部には、用紙１８を収納する給紙カセット１０が配置されている。給紙カセット１０には、用紙１８が積載される用紙積載板２８が設けられている。用紙積載板２８は、給紙方向上流側の揺動軸（図示せず）を支点として給紙方向下流側（図１の右側）が上下に昇降可能に構成されている。

コピー動作を行う場合、画像読取部２１において原稿の画像データを読み取り画像信号に変換する。一方、画像形成部Ｐにおいて、帯電装置２により図１中の反時計回り方向に回転する感光体ドラム１が一様に帯電され、画像読取部２１で読み取られた原稿画像データに基づいて露光ユニット３が感光体ドラム１上にレーザービーム（光線）を照射することで、その画像データに基づく静電潜像を感光体ドラム１表面に形成する。その後、現像装置４が静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する。

上記のようにトナー像が形成された画像形成部Ｐに向けて、給紙ローラー１２ａを有する給紙装置（給送装置）１２により給紙カセット１０から用紙１８が送出され、用紙搬送路１１及びレジストローラー対１３を経由して画像形成部Ｐに所定のタイミングで搬送される。そして、画像形成部Ｐにおいて転写ローラー７により感光体ドラム１表面のトナー像が用紙１８に転写される。トナー像が転写された用紙１８は感光体ドラム１から分離され、定着装置３０に搬送されて加熱及び加圧されることで用紙１８にトナー像が定着される。

定着装置３０を通過した用紙１８は、複数方向に分岐した分岐部１６によって搬送方向が振り分けられる。用紙１８の片面のみに画像を形成する場合は、そのまま排出ローラー対１４によって排出トレイ１５に排出される。

一方、用紙１８の両面に画像を形成する場合は、定着装置３０を通過した用紙１８は一旦排出ローラー対１４方向に搬送され、用紙１８の後端が分岐部１６を通過した後に排出ローラー対１４を逆回転させるとともに分岐部１６の搬送方向を切り換えることで、用紙１８の後端から反転搬送路１７に振り分けられ、画像面を反転させた状態でレジストローラー対１３に再搬送される。そして、感光体ドラム１上に形成された次の画像が転写ローラー７により用紙１８の画像が形成されていない面に転写され、定着装置３０に搬送されてトナー像が定着された後、排出トレイ１５に排出される。

図２に示すように、画像読取部２１の上面には、透明なガラス板（コンタクトガラス）が取り付けられた原稿載置台（図示せず）や、画像形成装置１００本体の前面側（図１の手前方向）に突出した操作パネル２２が配設されている。また、画像読取部２１の上面には、原稿載置台に載置された原稿を押さえるプラテン（原稿押さえ）２３が開閉可能に支持されている。

また、ハウジング１００ａの前面側にはフロントカバー２４が開閉可能に設けられている。このフロントカバー２４を開放することで、ハウジング１００ａ内の各部材のメンテナンスや交換が行われる。また、ハウジング１００ａの右側面には側面カバー２５が開閉可能に設けられている。この側面カバー２５を開放することにより、図３に示すように定着装置３０等が露出する。

図４に示すように、定着装置３０は熱ローラー定着方式であり、加熱部材である加熱ローラー３１ａと加圧部材である加圧ローラー３１ｂとで構成される定着ローラー対（定着部材）３１と、定着ローラー対３１を収容する定着ハウジング３２（図５および図６も参照）と、を備える。

加熱ローラー３１ａの芯金内部には、熱源であるヒーター３１ｃが配置されている。

定着ハウジング３２は樹脂製であり、画像形成装置１００の内側に配置される内ハウジング３２ａ及び画像形成装置１００の外側に配置される外ハウジング３２ｂから構成されている。内ハウジング３２ａ内には図４の反時計回り方向に回転する加熱ローラー３１ａが収納され、外ハウジング３２ｂ内には図４の時計回り方向に回転する加圧ローラー３１ｂが収納されている。加圧ローラー３１ｂは図示しない付勢部材により所定の圧力で加熱ローラー３１ａに圧接されている。加熱ローラー３１ａ及び加圧ローラー３１ｂは、定着ニップ部Ｎを通過する用紙１８上の未定着トナーを定着させる。

定着ローラー対３１に対して用紙搬送方向下流側には、定着ニップ部Ｎを通過した用紙１８に接触する導電性の除電部材３３が設けられている。除電部材３３が用紙１８に接触することにより、用紙１８を除電するとともに、用紙１８を介して定着ローラー対３１も除電する。除電部材３３は図７および図８に示すように、櫛形状に形成されており、互いに平行に延びる多数のブラシ部３３ａと、ブラシ部３３ａを支持する本体部３３ｂと、によって構成されている。ブラシ部３３ａおよび本体部３３ｂは、１枚の金属板を加工（エッチング加工等）することによって形成されていてもよいし、別々の部材を組み合わせて形成されていてもよい。また、除電部材３３は図９および図１０に示すように、保持部材３４に両面テープ等（図示せず）により接着されているとともに、保持部材３４を介して内ハウジング３２ａに固定されている。

保持部材３４は図４に示すように、定着ニップ部Ｎに対して用紙搬送方向下流側（図４の上側）に配置されており、定着ニップ部Ｎを通過した用紙１８を案内するガイド部材を兼ねている。また、保持部材３４は、用紙幅方向（図４の紙面に対して垂直方向）に延びるように形成されているとともに、定着ニップ部Ｎに対して用紙搬送方向下流側に配置された複数の搬送ローラー３７の回転軸３７ａ（図８参照）を回転可能に支持している。なお、除電部材３３のブラシ部３３ａの一部は、回転軸３７ａと保持部材３４との隙間（回転軸３７ａの下方）に挿入されており、回転軸３７ａに接触している（図１５参照）。

図１０に示すように、保持部材３４の長手方向の一方側（図１０の左側）および他方側（図１０の右側）には、用紙搬送路１１とは反対側（図４の左側）に突出する位置決めボス３４ａおよび３４ｂがそれぞれ形成されている。位置決めボス３４ａは図４に示すように、中空円筒状に形成されている。また、保持部材３４には図１０に示すように、内ハウジング３２ａに係合するスナップフィット形状の複数（ここでは４つ）の係合爪３４ｃが形成されている。

内ハウジング３２ａには、位置決めボス３４ａおよび３４ｂがそれぞれ挿入される挿入穴３２ｃおよび３２ｄが形成されている。挿入穴３２ｄは円形状に形成されており、挿入穴３２ｃは保持部材３４の長手方向に少しだけ長い長円形状に形成されている。

図４に示すように、内ハウジング３２ａのうちの挿入穴３２ｃに対向する部分（位置決めボス３４ａに対向する部分）には、所定電位に保持される接点板金３５が固定されている。この接点板金３５は、用紙搬送方向に沿った方向（上下方向）に延びるように形成されており、上下方向に後述する調整機構６０の調整幅よりも長くなるように形成されている。なお、接点板金３５は、定着装置３０の一方端部側（図５の左側）の部分に配置されている。

接点板金３５と除電部材３３との間には、接点板金３５と除電部材３３とを電気的に接続する第１接点部材３６が配置されている。第１接点部材３６は、コイルバネであり、位置決めボス３４ａ内に配置されているとともに、一端が位置決めボス３４ａの先端から突出している。このため、保持部材３４の位置決めボス３４ａを内ハウジング３２ａの挿入穴３２ｃに挿入すると、第１接点部材３６が接点板金３５に接触する。

図８および図１１に示すように、第１接点部材３６の除電部材３３側の端部３６ａは、保持部材３４から外部に突出するとともに、位置決めボス３４ａの突出方向に対して交差する方向に折り曲げられている。このため、端部３６ａを保持部材３４から外部に突出させた後、第１接点部材３６を回転させることによって、端部３６ａは保持部材３４の外面に係合する。その状態で除電部材３３を保持部材３４に固定することによって、第１接点部材３６の端部３６ａが除電部材３３に接触する。これにより、除電部材３３と接点板金３５とを電気的に接続することができる。

また図５に示すように、定着ハウジング３２の一方端部（図５の左側端部）には、後述する調整機構６０の支持部材６１に係合する係合部３２ｅが形成されている。

画像形成装置１００本体には図１２に示すように、定着装置３０が取り付けられる取付部材４０が設けられている。取付部材４０は図１３に示すように、定着装置３０の長手方向に延びる正面部４１と、定着装置３０の両端部に配置される側面部４２と、を有する。

正面部４１の定着装置３０とは反対側の面には図１４および図１５に示すように、ツェナーダイオード５１ａ（図１６参照）が取り付けられた基板５１が固定される固定部４１ａが形成されている。正面部４１の定着装置３０側の面には図１３および図１５に示すように、定着装置３０側に突出するボス４１ｂが形成されている。固定部４１ａおよびボス４１ｂは、貫通穴４１ｃによって繋がっている。

この貫通穴４１ｃ内には、基板５１に接触しツェナーダイオード５１ａ（図１６参照）を介してグランドに電気的に接続されるコイルバネからなる第２接点部材５２が配置されている。第２接点部材５２の定着装置３０側の端部は、ボス４１ｂから外部に突出している。ボス４１ｂは定着装置３０の接点板金３５に対向する位置に設けられており、定着装置３０を取付部材４０に取り付けた状態で、第２接点部材５２は定着装置３０の接点板金３５に接触し、接点板金３５と基板５１とが電気的に接続される。従って、図１６に示すように、除電部材３３は、ツェナーダイオード５１ａを介してグランドに電気的に接続され、所定電位に保持される。

図１４に示すように、定着装置３０の一方端部に対向配置される側面部４２には、定着装置３０の一方端部を取付部材４０に対して用紙搬送方向に沿った方向（上下方向）に移動させる調整機構６０が設けられている。調整機構６０が定着装置３０の一方端部を上下方向に移動させることによって、定着装置３０の取付部材４０に対する取付角度を調整することができるので、定着装置３０を通過する用紙１８の姿勢を調整することができる。

具体的には調整機構６０は、上下方向に変位（移動）可能な支持部材６１と、支持部材６１の下方に配置され、階段状の上面を有する段差部材６２と、によって構成されている。支持部材６１には図１３に示すように、側面部４２の開口部４２ａを介して定着装置３０側に突出し、定着装置３０の係合部３２ｅ（図５参照）に上下方向に係合する係合突起６１ａが形成されている。

段差部材６２は、水平方向に変位（移動）可能に形成されており、段差部材６２を水平方向に移動させることによって、支持部材６１の上下方向の位置を変更することができる。これにより、定着装置３０の一方端部を上下方向に変位させ、定着装置３０の取付部材４０に対する取付角度を調整することができる。

本実施形態では、上記のように、除電部材３３と接点板金３５とを電気的に接続する第１接点部材３６は、保持部材３４の位置決めボス３４ａ内に配置されるとともに、一端が位置決めボス３４ａの先端から突出しており、接点板金３５は、位置決めボス３４ａの先端に対向するように配置される。これにより、第１接点部材３６の位置ズレを抑制し、第１接点部材３６を接点板金３５に確実に電気的接続させることができるので、画像品質の低下を抑制することができる。

また、第１接点部材３６を保持部材３４の位置決めボス３４ａ内に配置するので、第１接点部材３６を配置するスペースを確保する必要がなく、定着装置３０を大型化する必要がない。

また、上記のように、除電部材３３は、搬送ローラー３７の回転軸３７ａに接触している。これにより、搬送ローラー３７も除電することができる。このため、定着直後で冷え固まっていないトナーが搬送ローラー３７に付着したり、紙粉が搬送ローラー３７に付着したりするのを抑制することができる。

また、上記のように、第１接点部材３６の除電部材３３側の端部３６ａは、保持部材３４から外部に突出するとともに、位置決めボス３４ａの突出方向に対して交差する方向に折り曲げられている。これにより、第１接点部材３６を除電部材３３に接触しやすくできるとともに、第１接点部材３６の端部３６ａが位置決めボス３４ａ内に入り込んでしまうのを抑制することができる。

また、上記のように、保持部材３４は、定着ニップ部Ｎを通過した用紙１８を案内するガイド部材を兼ねる。用紙１８はガイド部材（保持部材３４）に沿って搬送されるので、保持部材３４に取り付けられた除電部材３３を用紙１８に確実に接触させることができる。

また、上記のように、接点板金３５は、用紙搬送方向に沿った方向（上下方向）に調整機構６０の調整幅よりも長くなるように形成されている。これにより、定着装置３０を通過する用紙１８の姿勢を調整するために、調整機構６０を用いて定着装置３０の取付部材４０に対する取付角度を調整した場合であっても、第２接点部材５２を接点板金３５に確実に接触させることができる。

また、上記のように、定着装置３０の取付部材４０に対する取付角度を調整する場合、定着装置３０の一方端部を取付部材４０に対して上下方向に移動させるため、接点板金３５が定着装置３０の一方端部側の部分に配置されている場合に、第２接点部材５２が接点板金３５に接触しにくくなりやすい。このため、接点板金３５が定着装置３０の一方端部側の部分に配置されている場合に、接点板金３５を、上下方向に調整機構６０の調整幅よりも長くなるように形成することは、特に効果的である。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、モノクロ複合機に本発明を適用した例について示したが、本発明はこれに限らない。言うまでもなく、カラー複合機、モノクロプリンター、カラープリンター、ファクシミリ等の、除電部材を有する定着装置を備えた種々の画像形成装置に本発明を適用できる。

また、上記実施形態では、ツェナーダイオード５１ａが取り付けられた基板５１を用いるとともに、ツェナーダイオード５１ａを介して第２接点部材５２をグランドに電気的に接続した例について示したが、本発明はこれに限らない。例えば、抵抗が取り付けられた基板５１を用いるとともに、抵抗を介して第２接点部材５２をグランドに電気的に接続してもよい。

１８ 用紙（記録媒体）
３０ 定着装置
３１ 定着ローラー対（定着部材）
３１ａ 加熱ローラー（加熱部材）
３１ｂ 加圧ローラー（加圧部材）
３２ 定着ハウジング
３２ｃ 挿入穴
３３ 除電部材
３４ 保持部材
３４ａ 位置決めボス
３５ 接点板金
３６ 第１接点部材
３６ａ 端部
３７ 搬送ローラー
３７ａ 回転軸
４０ 取付部材
５１ 基板
５１ａ ツェナーダイオード
５２ 第２接点部材
６０ 調整機構
１００ 画像形成装置
Ｎ 定着ニップ部

Claims (7)

1. 加熱部材及び前記加熱部材に圧接される加圧部材を有するとともに、記録媒体上に担持されたトナー像を加熱及び加圧して前記記録媒体に定着させる定着部材と、
   前記定着部材を収容する定着ハウジングと、
   前記定着部材に対して記録媒体搬送方向下流側に配置され、前記加熱部材および前記加圧部材により形成された定着ニップ部を通過した前記記録媒体に接触して前記記録媒体を除電する除電部材と、
   前記除電部材が固定されるとともに、前記定着ハウジングに取り付けられる保持部材と、
   前記定着ハウジングに固定され、所定電位に保持される接点板金と、
   前記除電部材と前記接点板金とを電気的に接続する第１接点部材と、
   を備え、
   前記保持部材は、前記定着ハウジングに取り付けるための位置決めボスを有し、
   前記定着ハウジングは、前記位置決めボスが挿入される挿入穴を有し、
   前記位置決めボスは、中空円筒状に形成され、
   前記第１接点部材は、前記位置決めボス内に配置されるとともに、一端が前記位置決めボスの先端から突出しており、
   前記接点板金は、前記位置決めボスの先端に対向するように配置されることを特徴とする定着装置。
2. 前記定着ニップ部に対して前記記録媒体搬送方向下流側に配置され、前記保持部材に回転可能に支持される搬送ローラーを備え、
   前記除電部材は、前記搬送ローラーの回転軸に接触していることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記第１接点部材は、コイルバネであり、
   前記コイルバネの前記除電部材側の端部は、前記保持部材から外部に突出するとともに、前記位置決めボスの突出方向に対して交差する方向に折り曲げられていることを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。
4. 前記保持部材は、前記定着ニップ部を通過した前記記録媒体を案内するガイド部材を兼ねることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の定着装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
6. 前記定着装置が取り付けられる取付部材と、
   前記定着装置の長手方向の一方端部を前記取付部材に対して前記記録媒体搬送方向に移動させることによって前記定着装置の前記取付部材に対する取付角度を調整する調整機構と、
   を備え、
   前記取付部材には、ツェナーダイオードまたは抵抗が取り付けられた基板と、前記基板に接触し前記ツェナーダイオードまたは前記抵抗を介してグランドに電気的に接続されるとともに、前記定着装置の前記接点板金に接触する第２接点部材と、が設けられ、
   前記接点板金は、前記記録媒体搬送方向に前記調整機構の調整幅よりも長くなるように形成されていることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記接点板金は、前記定着装置の前記一方端部側の部分に配置されていることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。

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