JPH08211507A - 文書供給・撮像装置 - Google Patents

文書供給・撮像装置

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JPH08211507A
JPH08211507A JP7291036A JP29103695A JPH08211507A JP H08211507 A JPH08211507 A JP H08211507A JP 7291036 A JP7291036 A JP 7291036A JP 29103695 A JP29103695 A JP 29103695A JP H08211507 A JPH08211507 A JP H08211507A
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JP7291036A
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Acquaviva Thomas
トーマス・アクアビバ
James D Rees
ジェームズ・ディー・リース
Paul F Morgan
ポール・エフ・モーガン
Joseph J Ferrara
ジョゼフ・ジェイ・フェラーラ
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Original Assignee
Xerox Corp
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/22Apparatus for electrographic processes using a charge pattern involving the combination of more than one step according to groups G03G13/02 - G03G13/20
    • G03G15/23Apparatus for electrographic processes using a charge pattern involving the combination of more than one step according to groups G03G13/02 - G03G13/20 specially adapted for copying both sides of an original or for copying on both sides of a recording or image-receiving material

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 文書供給及び撮像構成部品をコンパクトなス
ペース内に収めた両面文書撮像システムを提供するこ
と。 【解決手段】 順次に供給される両面文書の両側を順次
に走査し、そのライン像を光路に沿って感光撮像部材に
投射する文書供給・撮像装置であって、両面文書の第1
の側を走査する第1の文書走査ステーション32と、文
書側のライン像を第1の投射レンズ46により感光撮像
部材14に投射する第1の光路45と、両面文書の第2
の側を走査する第2の文書走査ステーション63と、そ
のライン像を第2の投射レンズ74により投射する第2
の光路45’とからなり、第2の光路45’は第1の光
路45に結合され、第1の光路45を含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は文書を文書プラテン
に自動的に搬送し、文書を走査して画像面にライン像を
形成する改良型文書走査システムを含む文書複写システ
ムに関する。特に本発明は順次に作動する露光ステーシ
ョンを用いて片面ないし両面作動モードで文書を撮像で
きる走査システムに関する。
【0002】
【従来の技術】光レンズ複写機ないしラスタ入力スキャ
ナ(RIS)を使用する電子(ディジタル)プリンタで
使用する片面ないし両面文書フィーダに関しては広範な
技術がある。この従来技術は米国特許5,339,13
9号に要約される。
【0003】参照した従来技術で、両面文書処理モード
を可能にする一般に使用されている方法では、露光ステ
ーションで一方の側(片面)を撮像し、次に反転メカニ
ズムを用いて文書の経路を逆転し、第2の側(両面)を
同じ露光ステーションに持ってきている。例えば米国特
許4,419,007号を参照のこと。反転には用紙の
移動の変更と反転メカニズムを開始、停止する追加メカ
ニズムを必要とするが、生産性の低下を生じ、頻繁な文
書のつまりをもたらしている。文書を連続的な非反転経
路に沿って移動する間に文書の両側を露光する両面走査
システムも周知である。米国特許4,571,636号
(イトー)、4,673,285号(ショーグレン)、
4,536,077号(ストッフェル)はすべて、文書
の各々の側に1つを置いた2つの走査照射ステーション
を使用することを開示しており、片面、両面の走査画像
は2つの光路を辿るが、同一画像ライン上に撮像させ
る。それらの参考文献は投射した画像を共通の撮像面に
もって来るために移動鏡(ストッフェル、イトー)ない
し移動レンズ(ショーグレン)を必要としている。米国
特許4,429,333号は単一露光ステーションを開
示しているが、それは片面側の露光ステーションから両
面露光位置へ移動しなければならない。2つのRISス
テーションを用いて文書の両側を撮像することを開示し
た「ゼロックス・ディスクロージャー・ジャーナル」1
983年5/6月、8巻3号、263ページをも参照の
こと。光学構成部品を移動することは、光学的なミスア
ラインメントや振動を生じたり、時間がかかったり、精
密なメカニズムが必要なことから望ましくない。
【0004】
【課題を解決するための手段】開示する実施例の特徴
は、文書供給及び撮像構成部品をコンパクトなスペース
内に収めた両面文書撮像システムを提供することにあ
る。又その特徴として、画像面の片面、両面画像を可動
構成部品を必要とせずに固定した光学システムで投射す
ることがある。更にその作動上の特徴として、片面ない
し両面作動モードが作動されたかどうかを識別し、どち
らかのモードの最適供給経路を提供することがある。
【0005】開示した実施例は、各々のモードに1つづ
つの2つの露光ステーションを設けた片面、両面の作動
モードを持つ走査システムを有している。各々の露光ス
テーションは、それぞれ片面ないし両面作動用の1つな
いし2つの屈折率分布形レンズアレイを含む光路に沿っ
てライン像を投射する。それらのレンズアレイは、焦点
距離が短く、比較的短い合計共役を有する光学システム
で使用でき、それによりコンパクトな光学装置が可能に
なることを特徴としている。レンズアレイは走査した文
書の焦点の合った正立1倍像を撮像面に形成する。屈折
率分布形レンズアレイはその断面で中心部分から外向き
に放物線状に変化する屈折率分布を有するガラスないし
合成樹脂でできた複数の導光性ファイバからなる。各々
のファイバは集束レンズの役割をして文書の各々の側な
ど、その一端近くに置かれた対象の画像の一部を伝達す
る。一般に2つの列の線形アレイのファイバの組合体は
対象の画像を伝導して焦点を合わせる。それらのファイ
バレンズは、日本板ガラス株式会社が所有する、日本で
登録された「SELFOC」の登録商標下で製造されて
いるものとすることができる。
【0006】本発明の実施例は、片面及び両面文書用紙
をCVT(定速度移送)文書処理システムで露光ゾーン
を通過して循環し、一方ないし両側を選別的かつ順次に
共通の線形センサアレイ上に撮像するディジタル撮像シ
ステムの実施例において開示するものである。文書用紙
は両面撮像のために用紙を反転する必要なしに連続方向
に非常に短い経路に沿って(1からN)の順に制御する
ことができる。
【0007】異なる装置全体の設計に適した様々な場所
の文書供給トレイに対応するため、本発明の応用を例示
したいくつかの実施例を以下に開示する。
【0008】具体的に1つの特徴は、両面文書の両側を
撮像するのに加えて片面文書も撮像する文書複写システ
ムであって、前記文書複写システムは文書用紙の両側を
走査し、走査した文書側のライン像を感光撮像部材に投
射する自動文書供給・撮像システムにおいて、前記文書
供給・撮像システムが、第1の対物面と、前記第1の対
物面の下に配置し文書の第1の側を走査する第1の走査
ステーションであって、前記第1の対物面の第1の露光
ゾーンを照射する第1の照射システムを含み、更に前記
露光ゾーンを移動する前記文書から反射された光を焦点
を合わせたライン像として第1の光路に沿って前記感光
撮像部材に投射する第1のレンズシステムを含む第1の
走査ステーションと、第2の対物面と、前記第2の対物
面の下に配置して文書の第2の側を走査する第2の走査
ステーションであって、対物面の第2の露光ゾーンを照
射する第2の照射システムを含み、更に前記露光ゾーン
を移動する前記文書から反射された光を焦点を合わせた
ライン像として前記第1の光路と重畳した第2の光路に
沿って前記感光撮像部材に投射する第2のレンズシステ
ムを含む第2の走査ステーションと、片面文書作動モー
ドでは前記第1と第2のステーションの1つで撮像する
文書を選別的に供給し、両面文書作動モードでは前記第
1と第2の走査ステーションの両方を通して供給する文
書供給・制御システムであって、前記選択した作動モー
ドに対応して前記第1と第2の照射システムを選別的に
作動する制御システムとからなる文書複写システムに関
する。
【0009】更に開示した特徴に、個々あるいは組合せ
で、上記の複写システムで屈折率分布形レンズアレイを
第1と第2のレンズシステムとしてそして線形光センサ
アレイを感光部材として使用することがある。更なる特
徴として、第1の屈折率分布形レンズアレイは第2の屈
折率分布形レンズアレイと同じないしそれ以上のアレイ
横断方向に視野能力を有する。又上述の第1と第2の照
射システムは、前記第1と第2の露光ゾーンを通って移
動する文書を走査するため前記制御システムにより増分
的に照射され、第2の走査システムと関連した第2の照
射システムの照射レベルは第1の照射システムと同じか
それ以上であることを特徴とする。更に、両面文書の第
1の側を走査する第1の文書走査ステーションと、第1
の文書側のライン像を第1の投射レンズにより感光撮像
部材に投射する第1の光路と、両面文書の第2の側を走
査する第2の文書走査ステーションと、そのライン像を
第2の投射レンズにより投射する第2の光路とからな
り、順次に送られる両面文書の両側を順次に走査し、そ
のライン像を光路に沿って感光撮像部材に投射する文書
供給・撮像装置を開示する。
【0010】更に開示した特徴として個々ないし組み合
わせて、上述の文書供給撮像装置で、前記第1と第2の
文書走査ステーションを制御して片面文書の線形の供給
と撮像を交番して提供することがある。更に第1の文書
走査ステーションは文書複写装置の通常の固定ガラスプ
ラテンの上面の小部分であることを特徴とする。更に前
記第1と第2の文書走査ステーションを垂直に重畳する
ことを特徴とする。又単一の反転ループ文書供給経路で
前記第1と第2の文書走査ステーションを相互接続する
ことを特徴とする。別の特徴として、1つの前記走査ス
テーションからの文書ライン像は前記第1と第2の投射
レンズの光学的アラインメントにより他の前記走査ステ
ーションを通過することがある。更に片面、両面文書の
両方とも停止せずに移動する文書供給経路を含むことが
ある。又文書入力フィーダはその近くに隣接したスタッ
クから順方向に順次に反転することなく前記第1と第2
の文書走査ステーションに直接供給することがある。別
の特徴として、その全ての光学撮像要素は片面、両面文
書を撮像する位置に固定されていることがある。更に視
野レンズは前記第2の屈折率分布形レンズアレイ内の視
野の小部分に配置されている。
【0011】
【発明の実施の形態】以下の説明では、「文書」という
用語は撮像する(原稿ないし先に複写した)用紙であ
る。「片面」文書(ないし複写用紙)は、その画像とペ
ージ数を用紙の一つの側ないし表面のみに有するもので
あり、それに対して「両面」文書(ないし複写用紙)は
両側に「複数のページ」と通常、画像を持つ、即ち各々
の両面文書は物理的なページ数は存在しなくとも2つの
対する側、面ないしページを有するものと見なされる。
【0012】最初に図1を参照すると、RIS撮像シス
テム8、プラテン12上の文書処理装置10及び連続供
給経路に沿った1からNの両面文書を含み、文書の両側
を順次にセンサアレイ14上に走査、撮像する文書複写
システムの一部の部分的に模式的な正面図を示してい
る。片面文書は下部の経路だけを通してほぼ直線的に送
る。文書16は面を下にして入力トレイ18に置き、底
部の文書をそこから1対の供給ローラ22と組み合わせ
た底部の摩擦ないし他の周知のフィーダ20で送る。セ
ンサ24を所望により設けて文書16の裏側(両面)を
走査して、それが両面であるかどうか、即ちその上に情
報があるかどうかを判定することができる。センサ出力
は制御器26に送って以下に述べるように片面ないし両
面作動モードを作動する。代わりにオペレータスィッチ
を入れて両面入力にすることができる。制御器26は好
ましくは及び通常、例えば米国特許4,475,156
号等の広範な従来技術で例示される周知のタイプのプロ
グラマブル・マイクロプロセッサシステムからなる。そ
の特定の望まれる機能とタイミングは非揮発性メモリ内
の制御器26の通常のソフトウエアのプログラミングで
与えることができる。制御器26はここに説明する全て
の段階と機能を制御する。
【0013】図1の実施例を引続き説明し、片面文書を
複写すると想定すると(センサ24で情報は検出されな
い)、文書16は1対のCVTフィーダローラ28、3
0によりプラテン12上に送られる。プラテン12の下
には第1の走査ステーション32がある。ステーション
32は1対の細長い蛍光文書照射ランプ36、38とそ
れぞれの関連反射器40、42からなる。照射バンドは
プラテン12に向けられ、それを通してプラテン12の
幅を横切って(ページに向かって)伸びた均一な照度の
第1の狭い露光ゾーン44を形成する。文書16が露光
ゾーン44を通過して移動すると、狭い光のバンドは線
形屈折率分布レンズアレイ46により文書から下向きに
第1の光路45に沿って線形の全幅センサアレイ14の
表面上にラインとして反射される。ゾーン44、レンズ
アレイ46、センサアレイ48はすべて、露光ゾーン4
4を通過する文書の幅から反射された光を撮像するのに
十分な幅をページに向かって有することを理解すべきで
ある。片面文書16は上昇したゲート50の下を移動
し、1対の供給ローラ54で送ってキャッチトレイ52
に面を下にして搬送する。
【0014】両面モードで作動するには、センサ24で
用紙の両面側上の情報を感知し、信号を制御器26に送
り、制御器26はゲート50を時計周りに旋回して文書
経路に下げる出力信号を生成する。文書16の片面側は
上述のように撮像されるが、ここではゲート50は用紙
を上向きに弧状のバフル部材56により限定された半ル
ープ状反転経路輪郭に沿って転回する。1対のCVTロ
ール58、60は文書をCVTロール60と別の小さな
プラテン64の界面に形成した第2の露光ゾーン62に
移動する。ゾーン44上に重畳した露光ゾーン62は、
蛍光ランプ66、68と各々の関連反射器70、72か
らなる第2の走査ステーション63で走査、照射され
る。それらのランプ66、68は制御器26がセンサ2
4から「両面」信号を受けたときのみ通電される。ラン
プ36、38は初めて消灯される。2つの照射ランプを
順次に作動することで、片面作動ではランプ66、68
は点灯されず、それにより文書の裏側(両面)から情報
が流出する可能性を避け、両面作動ではランプ36、3
8を消して画像コントラストを低減する可能性のある光
の散乱を避けることができる。両面文書16の裏側は、
一般に光学的に光路45と調心され、その延長を為して
いる光路45’に沿ってゾーン62から反射されたライ
ン像でライン毎に撮像される。反射された両面ライン像
は第2の屈折率分布レンズアレイ74により(レンズア
レイ74の画像面にある)プラテン12を通して投射さ
れ、それから光路45に沿ってレンズアレイ46により
両面ライン像としてセンサアレイ14に投射される。中
継レンズとして作動するレンズアレイ74、46はセン
サアレイ14で1本の露光焦点ラインを維持する。2つ
のレンズアレイで短い合計共役で大きな文書の1本のラ
イン露光を形成するこの能力は、SELFOCレンズの
特性による。SELFOCレンズの作動の一般的な説明
は、ジェームズ・ディー・リーと、ウィリアム・ラマに
よる「屈折率分布形ファイバーレンズの一部の放射特
性」(応用光学、19巻7号、1980年4月1日、1
065−1069ページ)の論文で開示されており、そ
の内容をここに参考文献で取り入れている。アレイ14
上の任意の露光点から、レンズアレイ46(片面モー
ド)からのファイバー群から照射を受ける。両面モード
については、プラテン12の焦点ライン像の各々の部分
もレンズアレイ74からのファイバー群により照射さ
れ、レンズアレイ46によりセンサ14に中継される。
【0015】図1の実施例で、センサ24は文書の両面
側の情報の有無を検出する低コストの低解像度のセンサ
である。センサは光源により表面から反射された光を検
出する。例えばこの同一目的のために米国特許4,24
8,528号、10節、17−40行で開示されたセン
サ構成を用いてこの機能を行うことができる。この特許
の内容は参考文献で取り入れている。
【0016】更に図1で、レンズアレイ46はレンズア
レイ74と同じないしそれより大きなアレイ横断(画像
ライン幅)方向の視野能力を持つことが望ましい。2つ
のレンズアレイ間のこの視野関係は、レンズアレイ74
には一般に入手可能なSELFOC SLA6、レンズ
アレイ46にはSELFOC SLA9を用いて達成す
ることができる。この構成のためにランプ66、68の
照射強度をランプ源(図示せず)に対する制御器26か
らの信号でランプ36、38に比較して増大する。他の
メカニズムを用いてより大きな出力のランプ/反射器対
内のサイクリングなど、露光ゾーン62での照射を増大
することができる。
【0017】更に注意することとして、循環している文
書が両面画像経路をブロックしないようにするため、複
写する最大長の文書に対して、前縁が露光ゾーン62に
到達する前に後縁が露光ゾーン44から確実に出るよう
にシステムを設計する必要がある。
【0018】開示した撮像システムの利点は容易に理解
することができる。生産性は片面モードについては10
0%で、両面作動モードについてはピッチが1つスキッ
プするだけである。文書はどちらかの走査ステーション
に送ることができる。光路全体に沿って可動光学構成部
品も必要なく、片面、両面文書は面を下にして同じ出力
トレイ52に再び積層することができる。
【0019】図2は第2の実施例を示し、図1と同一の
走査ステーションを有するが、1−N上部フィーダを持
ち、文書は面を上にして充填する。本実施例では、文書
16は入力トレイ18’内で面を上にして置き、供給ロ
ール対22’と組み合わせた上部摩擦フィーダ20’で
それから上部の文書を供給する。センサ24はここでも
両面側を感知し、どちらの作動モードを作動するかを判
定する。片面、両面走査の作動は図1の実施例について
説明したものと同じである。
【0020】図3は第3の実施例を示し、図2の実施例
と似ているが、入力トレイ18’は供給経路と水平にな
っており、第2の露光ゾーンに直接かつ直線的に入って
いる。この構成は単一の半ループ状の反転経路を有する
ことになるので、より生産的な短い経路をもたらす。片
面作動モードでは、文書は入力トレイ18’から供給ロ
ール対22’と組み合わせた上部摩擦フィーダ20’に
より供給し、センサ24は文書16の底部ないし両面側
を走査してその上の情報を検出する。文書が片面であれ
ば、出力信号を生成して第1(片面)照射システムのみ
を通電し(ランプ36、38)、第2(両面)照射シス
テム(ランプ66、68)は非通電状態のままにする。
文書はローラ80とCVTロール28、30によりバフ
ル56’を通して搬送され、ステーション32だけで走
査する。撮像した文書は供給ローラ対54とローラ71
により面を下にしてキャッチトレイ52に搬送する。
【0021】図3の実施例の両面作動では、用紙をトレ
イ18’から供給したときに文書の底部(両面)の情報
をセンサ24で検出する。制御器26からの信号で最初
にランプ66、68を通電する。それらのランプは用紙
の後縁がゾーン62を通過すると非通電状態になり、照
射ランプ36、38がそこで通電される。このように画
像の両面側を最初に走査して、次にレンズアレイ46を
通して片面側を走査する。本実施例では、片面、両面作
動モードのどちらでも生産性は100%で、即ちピッチ
のスキップはない。
【0022】図4は本発明の第4の実施例を示し、入力
トレイ18’は出力キャッチトレイ52の下にある。本
実施例は図3の実施例と同様に経路の一部をなくし、短
い経路を提供する。文書16’は面を上にして積載さ
れ、フィーダ20’で1ーNの順序でトレイ18’から
供給される。本実施例の全ての供給ローラは他の実施例
とは反対の方向に回転し、文書を全般に反時計方向に移
動する。センサ24は文書16’の底部ないし両面側を
走査する。文書が片面ならば、第1の走査ステーション
32は作動しない。文書は作動する走査ステーション6
3に移動し、文書の上面(片面)側を撮像する。文書は
トレイ52に1ーNの順に面を下にして積層される。文
書が両面ならば、ステーション32を通電して両面側を
走査し、ステーション63は非通電状態のままとなる。
文書が露光ゾーン62に移動すると、ステーション32
は非通電状態とされ、ステーション63が通電される。
本実施例ではスキップするピッチがないので両面モード
でより生産的である。片面モードでは、文書の第1の側
は次の文書を供給する前に撮像ステーション63を通過
しなければならない。
【0023】以上の実施例は、例えば図1〜図4でセン
サアレイ14が配置されて示されている面などの撮像面
を移動して通過する通常の光導電ドラムないしベルトを
組み込んだ光レンズ複写機で構成することができること
が理解されよう。この光レンズ実施例では、ベルトない
しドラム撮像と関連した従来のスリット開口部に十分な
照射を提供するために露光ゾーン44で視野レンズが必
要とされよう。好ましい実施例はフレスネルレンズない
し二連回折光学レンズであり、両方とも平らな上面を持
ち、露光区域44のプラテンに組み込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 底部供給式の1ーNの面を下向きにした文書
積層入力トレイから送られた両面及び片面文書を電子的
に走査する本発明の第1の実施例の部分的、模式的な正
面図である。
【図2】 上部の入力トレイからの上部供給式1ーN文
書入力を示す本発明の第2の実施例の部分的、模式的な
正面図である。
【図3】 かなり短い供給経路と単一の文書反転を取り
入れた図2の実施例の変形である。
【図4】 入力トレイが出力トレイの下にある、上部供
給式の1ーNの面を上向きにした供給を示す本発明の別
の実施例の部分的、模式的な正面図である。
【符号の説明】
8…RIS撮像システム、10…文書処理装置、12…
プラテン、14…センサアレイ、16,16’…文書、
18,18’…入力トレイ、20,20’…フィーダ、
22,22’…供給ローラ、24…センサ、26…制御
器、28,30…フィーダローラ、32…第1の走査ス
テーション、36,38…ランプ、40,42…反射
器、44…露光ゾーン、45…第1の光路、46…レン
ズアレイ、48…センサアレイ、50…ゲート、52…
キャッチトレイ(出力トレイ)、54…供給ローラ、5
6,56’…バフル部材、58,60…CVTロール、
62…第2の露光ゾーン、63…第2の走査ステーショ
ン、64…プラテン、66,68…露光ランプ、70,
72…反射器、71…ローラ、74…レンズアレイ、8
0…ローラ
フロントページの続き (72)発明者 ジェームズ・ディー・リース アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14534 ピッツフォード パルマイラロード 5880 (72)発明者 ポール・エフ・モーガン アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14618 ロチェスター オークデールドライブ 330 (72)発明者 ジョゼフ・ジェイ・フェラーラ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14580 ウェブスター リシアレーン 518

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 順次に供給される両面文書の両側を順次
    に走査し、そのライン像を光路に沿って感光撮像部材に
    投射する文書供給・撮像装置であって、 両面文書の第1の側を走査する第1の文書走査ステーシ
    ョンと、 文書側のライン像を第1の投射レンズにより感光撮像部
    材に投射する第1の光路と、 両面文書の第2の側を走査する第2の文書走査ステーシ
    ョンと、 そのライン像を第2の投射レンズにより投射する第2の
    光路とからなり、 前記第2の光路は前記第1の光路に結合され、第1の光
    路を含んでいる装置。
  2. 【請求項2】 1つの前記走査ステーションからの文書
    ライン像は前記第1と第2の投射レンズの光学的アライ
    ンメントにより他の前記走査ステーションを通過する請
    求項1の装置。
  3. 【請求項3】 前記投射レンズは第1の線形屈折率分布
    形レンズアレイであり、前記第2の投射レンズは前記第
    1の屈折率分布形レンズアレイと重畳した第2の線形屈
    折率分布形レンズである請求項1ないし2の装置。
  4. 【請求項4】 全ての光学的撮像要素が片面及び両面文
    書を撮像する位置に固定された請求項1、2ないし3の
    装置。
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