CN101270246B - 黄色墨液组合物、喷墨用组合墨液、喷墨记录方法以及记录物 - Google Patents
黄色墨液组合物、喷墨用组合墨液、喷墨记录方法以及记录物 Download PDFInfo
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Abstract
提供在耐光性、显色性、保存稳定性方面综合性优良的黄色墨液组合物,具有该黄色墨液组合物的组合墨液,使用该组合墨液的喷墨记录方法,以及通过该喷墨记录方法记录而得的记录物。喷墨用组合墨液,其中具有黄色墨液组合物、含酞菁颜料的青色墨液组合物、含喹吖啶酮颜料的品红色墨液组合物以及含炭黑的黑色墨液组合物,所述黄色墨液组合物中作为着色剂含有选自C.I.颜料黄213、185、155的1种以上的颜料。
Description
技术领域
本发明涉及喷墨记录方法中使用的黄色墨液组合物、具有该黄色墨液组合物的喷墨用组合墨液、喷墨记录方法以及记录物。
背景技术
近年喷墨记录方法正受到注目。喷墨记录方法是使墨液组合物以小滴飞溅,使该小滴附着在纸等记录介质(medium)从而进行印刷的印刷方法。该方法具有通过比较便宜的装置就能够实现高速印刷高分辨率且高品质的图像的特征。利用了该方法的喷墨记录装置以优良的印字质量、低成本、较安静地作业、优良的图案形成能力而在市场上广受青睐。其中,热感(Bubble Jet(注册商标))以及压电按需喷墨打印机在商业上十分成功,被广泛用作办公室和家庭中的个人电脑用打印机。
另外,近年通过使用了多个彩色墨液组合物的喷墨记录方法而得到形成彩色图像的记录物。通常,彩色图像的形成通过黄色墨液组合物、品红色(magenta)墨液组合物、青色墨液组合物的三色,以及根据需要添加有黑色墨液组合物的四色来进行。另外,有时也利用向该四色中添加淡青色墨液组合物和淡品红色墨液组合物的六色,或者再向其中添加深黄色的七色来进行彩色图像的形成。该2种以上的墨液组合物的组合称为组合墨液。
对于上述的在彩色图像的形成中使用的墨液组合物,除了对应各种颜色的墨液组合物本身具有良好的显色性之外,还要求将多个墨液组合物组合时产生良好的中间色,以及所得的记录物在保存中不会变色退色等。
另外,最近在利用彩色喷墨打印的“写真画质”印刷中,对喷墨头、墨液组合物、记录方法以及介质分别进行不断改良,所得的画质达到不逊于“银盐写真”的水平,成为“类写真”。另一方面,通过墨液组合物以及介质的改良,实现了使用彩色喷墨打印机而得的记录物的图像的保存性的提高,特别是对于图像的耐光性,已经改良到没有实用问题的程度。
但是,图像的劣化不仅因光的作用而出现,而且也因环境中存在的氧化性气体,例如由于臭氧的氧化、环境中的水分(湿气)而产生,出现图像的退色、变色。因此,为了进一步提高记录物的图像的保存性,希望提高由墨液组合物形成的图像的耐光性,且一并提高耐臭氧性和耐湿性。因此进行了为提高喷墨记录物的耐光性、耐臭氧性及耐湿性的各种研究(例如,参考专利文献1)。
[专利文献1]日本专利特开2005-15813号公报
发明内容
组合墨液中,当特定的墨液组合物的耐光性等分别显著低于其他墨液组合物的耐光性等时,由该特定的墨液组合物形成的颜色比其他颜色更早退色和变色等,图像整体的色调平衡变差。这样,观察者在较能够发现由单独的墨液组合物形成的图像退色的更短的时间内,就能够确认图像的画质劣化。因此,对于组合墨液优选的是:使构成组合墨液的各墨液组合物各自的耐光性等提高,并使各墨液组合物的耐光性等的水平,即各墨液组合物形成的图像因光、臭氧和水的劣化速度,例如退色速度也尽量相同。换而言之,优选的是:构成组合墨液的各墨液组合物的耐光性等优良,且各墨液组合物间耐光性等的各自之间的差别小。
当考虑将颜料作为喷墨记录用墨液的着色剂利用时,颜料与染料相比耐光性以及耐水性优良,但可以利用的色剂的种类比染料少。实际上,作为喷墨记录用墨液利用时,需要充分研究耐光性和显色性的平衡。另外,作为组合墨液利用时,需要考虑使构成组合墨液的各墨液组合物各自的耐光性和显色性提高,以及构成组合墨液的各墨液组合物之间的耐光性和显色性的平衡。
因此,本发明的目的在于提供在耐光性、显色性、保存稳定性方面综合性优良的黄色墨液组合物。另外,其目的还在于提供构成组合墨液的各墨液组合物之间的耐光性和显色性的平衡优良的组合墨液、使用该组合墨液的喷墨记录方法以及由该喷墨记录方法记录的记录物。
本发明人等获得了在彩色喷墨记录方法中,含有特定的颜料的黄色墨液组合物可以实现良好的图像的认识,另外还认识到通过将该黄色组合物与特定的彩色组合物组合,可以得到彩色平衡良好的图像。本发明提供了以所述认识为基础的喷墨记录用黄色墨液组合物,其中作为着色剂含有选自C.I.颜料黄213、185、155的1种以上的颜料。
另外,本发明提供喷墨用组合墨液,它是具有黄色墨液组合物、青色墨液组合物、品红色墨液组合物以及黑色墨液组合物的喷墨记录用组合墨液,其中,上述黄色墨液组合物为上记黄色墨液组合物,上述青色墨液组合物含有酞菁颜料,上述品红色墨液组合物含有喹吖啶酮颜料,上述黑色组合物含有炭黑。
另外,本发明提供喷墨记录方法,它是喷出墨液组合物的液滴,使该液滴附着于记录介质进行印刷的喷墨记录方法,其中,使用上述黄色墨液组合物或上述组合墨液作为该墨液组合物。
另外,本发明还提供记录物,其中,所述记录物由通过上述喷墨记录方法进行印刷而得。
本发明的黄色墨液组合物可以使耐光性、显色性以及保存稳定性综合性提高。因此,具有该黄色墨液组合物的喷墨用组合墨液、喷墨记录方法以及记录物与黄色墨液组合物之外的彩色墨液组合物之间的退色平衡也优良,可以改善由经时变化造成的图像的劣化。
具体实施方式
[墨液组合物]
本发明的喷墨记录用黄色墨液组合物含有作为着色剂的选自C.I颜料黄213、185、155的1种以上的颜料。
(着色剂)
含有作为着色剂的选自C.I颜料黄213、185、155的1种以上的颜料的黄色墨液组合物(以下,仅简称为“黄色墨液组合物”)在耐光性、显色性、保存稳定性方面综合性优良。因此,适合作为喷墨记录用墨液。
根据本发明的实施方式,可适当决定黄色墨液组合物中所含颜料的含量,优选0.5~15重量%,更优选1~10重量%,再更优选2~8重量%。
另外,从使其显色的角度考虑,上述颜料的平均粒径优选1~300nm。
(分散剂)
为了使颜料分散稳定化,本实施方式的黄色墨液组合物优选含有分散剂。使用后述的水溶性高分子或各种表面活性剂作为分散剂。
作为上述水溶性高分子,可以使用具有磺酸基、羧基、氨基等碱金属盐、铵盐、无机酸盐、有机酸盐等离子性亲水基的水溶性高分子,它们可单独使用或将2种以上混合使用。
详细地讲,有羧甲基纤维素盐、粘胶等纤维素衍生物,藻酸、明胶、白蛋白、酪蛋白、阿拉伯胶、黄芪胶、木质素磺酸盐等天然高分子类,阳离子淀粉、磷酸淀粉、羧甲基淀粉盐等淀粉衍生物,聚丙烯酸盐、聚乙烯基硫酸盐、聚(4-乙烯基吡啶)盐、聚酰胺、聚烯丙胺、萘磺酸盐缩合物、苯乙烯-丙烯酸盐共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸盐共聚物、丙烯酸酯-丙烯酸盐共聚物、丙烯酸酯-甲基丙烯酸盐共聚物、甲基丙烯酸酯-丙烯酸盐共聚物、甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸盐共聚物、苯乙烯-衣康酸盐共聚物、衣康酸酯-衣康酸盐共聚物、乙烯基萘-丙烯酸盐共聚物、乙烯基萘-甲基丙烯酸盐共聚物、乙烯基萘-衣康酸盐共聚物等合成高分子类等。其中,优选使用苯乙烯-丙烯酸共聚物的铵盐。
这些水溶性高分子的重均分子量优选在2000~1000000的范围内。重均分子量如果在2000以上,则可以提高图像的耐擦性。如果在1000000以下,则容易使墨液粘度在以喷墨方式能够喷射的范围内。
另外,使用水溶性高分子时,优选以相对于墨液整体在0.01~20重量%的范围内进行添加。如果在0.01重量%以上,则可以提高图像的耐擦性。如果在20重量%以下,则容易使墨液粘度在以喷墨方式能够喷射的范围内。
另外,作为分散剂可以使用市售品,作为其具体示例,可例举如Johnson Polymer株式会社制的JOHNCRYL 61J(分子量10000,酸值195)、JOHNCRYL 68(分子量10000,酸值195)、JOHNCRYL 450(分子量10000~20000,酸值100)、JOHNCRYL 55(分子量7500,酸值200)、JOHNCRYL555(分子量5000,酸值200)、JOHNCRYL 586(分子量3100,酸值105)、JOHNCRYL 680(分子量3900,酸值215)、JOHNCRYL 682(分子量1600,酸值235)、JOHNCRYL 683(分子量7300,酸值150)、B-36(分子量6800,酸值250)等。另外,分子量以重均分子量表示。
上述分散剂的含量在上述墨液中,相对于上述颜料以固形成分换算,优选为0.1~10重量%,更优选0.3~6重量%。
另外,本实施方式的黄色墨液组合物中,可以使用在颜料粒子表面化学性导入有赋予直接分散性的基团的所谓表面处理颜料(自分散颜料)来代替上述的颜料和分散剂。
(促渗透剂)
本实施方式的黄色墨液组合物中含有促渗透剂可以提高对记录介质的润湿性、提高有机颜料的渗透性,因此优选。作为促渗透剂可例举如阳离子性表面活性剂、阴离子性表面活性剂、非离子性表面活性剂等各种表面活性剂;甲醇、乙醇、异丙醇等醇类;乙二醇一甲醚、二甘醇一乙醚、二甘醇一丁醚、三甘醇一丁醚、丙二醇一丁醚、丙二醇一丁醚等多元醇的低级烷基醚;1,2-戊二醇、1,2-己二醇等1,2-链烷二醇,可以使用它们的1种或2种以上。特别优选使用1,2-链烷二醇。
上述促渗透剂在黄色墨液组合物中优选为0.1~20重量%左右,更优选3~15重量%左右。
作为渗透剂的其他优选示例可以例举下述通式(1)所示的聚醚改性有机硅氧烷系化合物。
[化1]
(式中,R1~R7分别独立地为C1-6烷基;j、k及g分别独立地为1以上的整数;EO为亚乙基氧基;PO为亚丙基氧基;p和q为0以上的整数,p+q为1以上的整数;EO和PO与[]内的其顺序无关,可以是无规型也可以是嵌段型)
作为上述1,2-链烷二醇可例举如碳数4~6的,例如1,2-丁二醇、1,2-戊二醇、1,2-己二醇,优选1,2-戊二醇、1,2-己二醇,更优选1,2-己二醇。可以使用它们的1种或将2种以上组合使用。
1,2-链烷二醇的添加量相对于墨液组合物优选在0.1~20重量%左右的范围内,更优选在3~15重量%左右,再更优选在5~10重量%左右。
另外,作为上述通式(1)所示的聚醚改性有机硅氧烷系化合物,优选的是R1~R7独立地为碳数1~6的烷基,优选为甲基。j、k及g独立地为1以上的整数,更优选1~2。另外,p和q为0以上的整数,p+q为1以上的整数。
作为上述通式(1)所示的聚醚改性有机硅氧烷系化合物,更优选例如满足j=k+1的化合物,R1~R7全部为烷基、j为2、k为2、g为1、p为1以上的整数、q为0的化合物等。
上述通式(1)所示的化合物已有市售品,可以利用以下产品。例如由日本大化学(BYK-Chemie Japan)株式会社出售的硅氧烷系表面活性剂BYK-345、BYK-346、BYK-347或BYK-348。
聚醚改性有机硅氧烷系化合物的添加量可适当决定,相对于墨液组合物优选在0.01~5重量%左右的范围,更优选0.1~1重量%左右,再更优选0.3~0.5重量%左右。
作为渗透剂的其他优选示例,可例举如多元醇低级烷基醚(二醇醚)类及/或下述通式(2)所述的乙炔二醇(acetyleneglycol)系表面活性剂。
[化2]
(式中,0≤m+n≤30,R8~R11分别独立地为C1-6烷基)
多元醇低级烷基醚的添加量优选1~30重量%,更优选5~20重量%。
上述通式(2)所示的乙炔二醇系表面活性剂也可以利用市售品,作为其具体示例,可例举如SURFINOL 104、82、465、485或TG(均可以从空气化工产品有限公司购得)、Olfine STG、Olfine E1010(以上为日信化学公司制(商品名))。
乙炔二醇系表面活性剂的添加量可适当决定,相对于墨液组合物优选为0.01~5重量%,更优选0.1~1重量%的范围。
(润湿剂)
从防止喷墨打印机的喷嘴的孔眼阻塞的角度考虑,本实施方式的黄色墨液组合物中优选含有润湿剂。作为润湿剂可例举如甘油、乙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、丙二醇、双丙甘醇、三丙二醇、分子量2000以下的聚乙二醇、1,3-丙二醇、异丙二醇、异丁二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、内消旋赤藓醇、季戊四醇等多元醇,优选甘油。
润湿剂的添加量可以适当决定,相对于墨液组合物优选1~30重量%左右。
(水)
本实施方式的黄色墨液组合物含有水作为平衡。水优选使用离子交换水、超滤水、反渗透水、蒸馏水等纯水或超纯水。特别是将这些水经紫外线照射或添加过氧化氢等进行灭菌处理后的水可以在长时间内防止霉、细菌的产生,因此优选。
(其他成分)
另外,可以根据需要向本实施方式中的黄色墨液组合物中添加选自三乙醇胺或碱金属氢氧化物等pH调整剂、藻酸钠的等水溶性聚合物、水溶性树脂、氟系表面活性剂、防腐剂、防霉剂、防锈剂、助溶解剂、抗氧化剂以及紫外线吸收剂的材料。这些成分可以在各种类中使用1种或将2种以上混合使用。另外,如果没有添加的必要也可以不添加。本领域的技术人员可以在不损害本发明的效果的范围内,以优选的量使用选择的优选添加剂。另外,上述助溶解剂是从墨液组合物析出不溶物时,用于将该不溶物溶解,将墨液组合物保持为均一溶液的添加剂。
[喷墨用组合墨液]
本发明的喷墨用组合墨液是具有黄色墨液组合物、青色墨液组合物、品红色墨液组合物和黑色墨液组合物的喷墨记录用组合墨液,其中,上述黄色墨液组合物是上记的黄色墨液组合物,上述青色墨液组合物含有酞菁颜料,上述品红色墨液组合物含有喹吖啶酮颜料,上述黑色墨液组合物含有炭黑。
如上所述,本发明中使用的黄色墨液组合物在耐光性、显色性以及保存稳定性方面的综合性优良。因此,具有该黄色墨液组合物的喷墨用组合墨液与黄色墨液组合物之外的彩色墨液组合物之间的退色平衡也优良,可以有效防止因经时变化造成的图像劣化。
作为上述青色墨液组合物中含有的酞菁颜料,可例举如C.I.颜料蓝1、2、3、15:3、15:4、15:34、16、22、60以及C.I.还原(Vat)蓝4、60等。可以使用它们的1种或同时使用2种以上。
作为上述品红色墨液组合物中含有的喹吖啶酮颜料,可例举如C.I.颜料红5、7、12、48(Ca)、48(Mn)、57(Ca)、15:1、112、122、123、168、184、202、209以及C.I.颜料紫19等。可以使用它们的1种或同时使用2种以上。
另外,上述酞菁颜料以及上述喹吖啶酮颜料在墨液组合物中的含量可以根据浓淡墨液组合物等墨液组合物的种类来适当变化。特别是淡墨液组合物(浅墨液组合物)中颜料的含量优选0.1~1.3重量%,更优选0.4~1.0重量%。
上述黑色墨液组合物优选使用上述炭黑的浓度不同的至少2种以上的黑色墨液组合物。具体地讲,优选使用上述炭黑的浓度在1.5重量%以上的黑、不到1.5重量%~0.6重量%以上的灰、不到0.6重量%的浅黑中的至少1种,优选使用2种以上。
这样,通过具有颜料浓度不同的多个黑色墨液组合物,可实现单色图像的高品质化同时,还具有亮度低的部分的反差性有所提高、灰平衡稳定、色差减少的效果。
[喷墨记录方法]
本发明的喷墨记录方法是喷出墨液组合物的液滴,使该液滴附着于记录介质进行印刷的喷墨记录方法,其中,使用上述黄色墨液组合物或上述组合墨液作为该墨液组合物。
作为喷出墨液组合物的方法可例举以下说明的方法。
第一种方法为静电吸引方式,该方式是在设置于喷嘴或喷嘴的前方的加速电极施加强电场,使墨液以液滴状从喷嘴连续喷射,在墨液滴于偏转电极间飞翔的过程中,向偏转电极传输印刷信息信号的记录方式,或者是不偏转墨液,根据印刷信息信号使之喷射的方式。
第二种方法为用小型泵向墨液液施加压力,用水晶振动子等使喷嘴机械振动,由此强制性使墨液滴喷射的方式。喷射的墨液滴在喷射的同时带电,在墨液滴于偏转电极间飞翔的过程中,向偏转电极传输印刷信息信号进行记录。
第三种方法是使用压电元件的方式,为用压电元件同时向墨液液传送压力和印刷信息信号使墨液滴喷射·记录的方式。
第四种方式是通过热能作用使墨液液体积剧烈膨胀的方式,为微小电极根据印刷信息信号使墨液液加热发泡使墨液滴喷射·记录的方式。
上述的任一种方式均可以使用于用了本实施方式的墨液组合物的喷墨记录方法。
通过本实施方式的喷墨记录方法,经使用上述的黄色墨液组合物或组合墨液,可以不对以往使用的喷墨记录装置设计附加的设备而直接使用,可以得到耐光性与显色性的平衡优良的记录物,可以提高图像的保存性。
[记录物]
本实施方式的记录物是至少使用上述的黄色墨液组合物或组合墨液在记录介质上进行记录而得的记录物。该记录物通过使用上述墨液组合物或组合墨液,可以不对以往使用的喷墨记录装置设计附加的设备而直接使用,可以得到耐光性与显色性的平衡优良的记录物,可以得到图像的保存性优良的记录物。
[实施例1]
1.墨液组合物的制备
在混砂机(安川制作所制造)中使颜料和苯乙烯-丙烯酸共聚物的铵盐(分子量10000,聚合物成分38%:分散剂)与玻璃珠(直径1.7mm,混合物的1.5倍量)一起分散2小时。接着,取出玻璃珠,添加其他的添加物,在常温下搅拌30分钟。用5μm的膜滤器过滤,得到下表1所示的墨液组合物。单位只要没有特别限定均指重量%。
[表1]
另外,表1中炭黑使用三菱化学公司制的炭黑MA7,分散剂使用Johnson Polymer株式会社制的JOHNCRYL 61J(聚合物成分30.5%)。另外,BYK348表示日本大化学株式会社制的硅系表面活性剂,Proxel XL2表示阿维西亚(AVECIA)公司制的防腐剂或防霉剂。
2.组合墨液的构成
按照下表将上述所得的墨液组合物组合,构成组合墨液。
[表2]
3.评价试验
(1)评价1:耐光性
上述2构成的组合墨液中,将彩色墨液组合物填充至墨盒,将黑色墨液组合物安装到纯正墨盒,使用喷墨打印机PX-5500(精工爱普生公司制)印刷在爱普生写真用纸(精工爱普生公司制)上。
印刷图案是进行10mm×10mm面积的满版印刷,以使OD值为1.0。印刷模式选择爱普生写真用纸的高精细模式中的打印机色彩调整的“无颜色校正”。用斯卡(SUGA)试验机株式会社制的氙弧耐候测试仪(XenonWeather Meter)XL75,以70000Lux的照射量将制得的印刷样品暴露400小时和600小时,测定其OD值。以暴露前的OD值作为基准,求出暴露后的OD值的减少率,根据下述的评价基准来评价印刷样品的耐光性。将结果示于表3。
A:OD值得减少率不到20%
B:OD值得减少率在20%以上但不到30%
C:OD值得减少率在30%以上
(2)评价2:显色性(色度)
在Adobe Photoshop(注册商标)的RGB彩色模式中,以与上述(1)同样的印刷模式印刷RGB值设置成R=255、G=255、B=0的黄片(パツチ),设置成R=255、G=0、B=0的红片,以及设置成R=0、G=255、B=0的绿片。在常温下使印刷样品干燥一天后,测定片部的a*和b*,使用下式求得C*,通过求得的C*,根据下述各评价基准,进行各色的色度的比较。将结果示于表3。
C*=[(a*)2+(b*)2]1/2
黄色的色度用以下的基准来评价。
A:C*>105
B:100<C*<105
C:100≥C*
红色的色度用以下的基准来评价。
A:C*>90
B:80<C*<90
C:80≥C*
绿色的色度用以下的基准来评价。
A:C*>80
B:70<C*<80
C:70≥C*
[表3]
参考例3 | A | B | B | B | B |
参考例4 | A | A | A | A | C |
参考例5 | A | A | C | C | B |
(3)评价3:保存稳定性
将黄色颜料墨液Y1~Y8填充到可以密封的贮藏瓶中,在60℃下放置3周,将放置前后的粒径的变化率示于表4。根据下述评价基准评价保存稳定性。
A:粒径的变化率相对于初期不到10%。
B:粒径的变化率相对于初期在10%以上且不到30%。
C:粒径的变化率相对于初期在30%以上。
[表4]
粒径(初期)/nm | 粒径(放置后)/nm | 粒径的变化率(%) | 判定 | |
Y1 | 91 | 95 | 4.40% | A |
Y2 | 102 | 122 | 19.60% | B |
Y3 | 95 | 118 | 24.20% | B |
Y4 | 112 | 109 | 2.70% | A |
Y5 | 108 | 123 | 13.90% | B |
Y6 | 95 | 102 | 7.36% | A |
Y7 | 121 | 118 | 2.48% | A |
Y8 | 117 | 126 | 7.69% | A |
(4)综合评价
为了用数值将以上述评价1~3为基准的各实施例的效果明确,将各评价1~3的等级用得分表示,将各得分相乘而导出综合的评价分。按以下所示对各等级打分。由于即使存在一个C也被认为不具有本发明所需的功能,因此取所有的评价得分的乘积作为综合的评价分。将结果示于表5。
A:3分
B:1分
C:0分
[表5]
由上述评价可知,本实施例的墨液组合物在耐光性、显色性以及保存稳定性方面与比较例的墨液组合物比较,综合性优良。另外,可知本实施例中,使用颜料黄213的黄色墨液尤其综合性优良。
Claims (4)
1.一种组合墨液,它是具有黄色墨液组合物、青色墨液组合物、品红色墨液组合物以及黑色墨液组合物的喷墨记录用组合墨液,其中,
所述黄色墨液组合物作为着色剂含有选自C.I.颜料黄213和155中的1种以上的颜料,
所述青色墨液组合物含有酞菁颜料,
所述品红色墨液组合物含有喹吖啶酮颜料,
所述黑色墨液组合物含有炭黑。
2.如权利要求1所述的组合墨液,其中,
所述黑色墨液组合物含有选自炭黑的浓度在1.5重量%以上的黑色墨液组合物、炭黑的浓度不到1.5重量%且0.6重量%以上的黑色墨液组合物以及炭黑的浓度不到0.6重量%的黑色墨液组合物中的2种以上。
3.一种喷墨记录方法,它是喷出墨液组合物的液滴,使该液滴附着于记录介质进行印刷的喷墨记录方法,其中,
作为所述墨液组合物,使用权利要求1或2所述的组合墨液。
4.一种记录物,其中,
所述记录物是通过权利要求3所述的喷墨记录方法进行印刷而成的。
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