CN109414927B - 墨泵送 - Google Patents

Abstract

本主题描述了一种用于墨泵送的系统。在示例性实施方式中，所述系统包括：具有第一端和第二端的管；将墨泵送通过所述管的蠕动泵；第一墨端口；以及第二墨端口。所述系统包括处于所述管的所述第一端和所述第一墨端口之间的第一流体腔室。所述第一流体腔室被构造成保持通过所述第一端进入和离开所述管的墨，以抑制泵送的墨的流动。所述系统还包括处于所述管的所述第二端和所述第二墨端口之间的第二流体腔室。所述第二流体腔室被构造成保持通过所述第二端进入和离开所述管的墨，以抑制泵送的墨的流动。

Description

墨泵送

背景技术

打印机借助通过打印机的打印头上的喷嘴喷射墨在打印介质上打印。用于打印的墨从墨储存器供应。该墨储存器通过管与打印头连接。打印机包括用于泵送墨通过墨储存器和打印头之间的管的系统。

附图说明

下面的详细描述参照附图，其中：

图1图示了根据本主题的一种示例性实施方式的用于在打印机中泵送墨的系统；

图2图示了根据本主题的一种示例性实施方式的用于在打印机中泵送墨的系统的剖视图；

图3a图示了根据本主题的一种示例性实施方式的图2的系统的辊组件；

图3b图示了根据本主题的一种示例性实施方式的如图3a中所示的辊组件中的辊的布置结构；

图4a和图4b图示了根据本主题的一种示例性实施方式的用于在图2的系统的管的两端之间传输墨的操作顺序；

图5图示了根据本主题的一种示例性实施方式的用于在打印机中泵送墨的系统；以及

图6图示了根据本主题的一种示例性实施方式的用于在打印机中泵送墨的系统的阵列。

具体实施方式

例如喷墨打印机之类的打印装置借助通过打印机的打印头的喷嘴来喷射墨而在介质上打印。打印头接收来自墨储存器的墨的供应，该墨储存器可以是可更换的盒、固定的墨罐等。为了将墨供应到打印头，墨被泵送通过连接墨储存器与打印头的管。墨可以使用蠕动泵来泵送通过该管。

穿过管在墨储存器和打印头之间维持压差，以便将墨从墨储存器泵送到打印头。墨通过连接墨储存器与打印头的管来泵送的压差可能不会保持均匀。该压差的变化可能导致墨流的不规则。到打印头的墨流的不规则性可能导致过量的墨通过打印头的喷嘴喷射或者喷嘴处的墨供应不足。这两种情况都可能导致打印质量不佳。

此外，连接墨储存器与打印头的管一般由弹性材料形成，例如橡胶或塑料等。由于通过管的墨流的不规则性，弹性管的孔经受频繁的扩张和收缩，这可导致管的磨损。这可能会缩短管的寿命。

此外，在墨的泵送期间管内压差的明显变化还可能导致管和泵的壳体的振动，这又可能致使打印机振动。附加的压力调节器可以被用于调节管中的压差。压力调节器可使打印机组件变得复杂。而且，压力调节器在故障的情况下不容易维修并且成本高。

此外，墨可以在墨储存器和打印头之间以高达15psi的压差来泵送通过管。对于高质量的打印作业，例如，在于海报上打印期间或者在例如棉布、吸收性纤维素纸之类的任何吸收性打印介质上打印时，来自墨储存器的墨可能需要以更高的流率来供应到打印头。为了实现更高的流率，可能需要在墨储存器和打印头之间维持更高的压差，即超过15psi，这可能使泵过载和失效。

本主题描述了用于在打印机中泵送墨的系统，以及具有这样的系统的打印机。也可以被称为墨泵送系统的本主题的系统以及本主题的打印机可以有助于减少通过管的墨流的不规则性，并且由此，提供稳定的墨流。结果，可以改善打印质量。而且，通过管的稳定的墨流可以减少管的磨损；可以增加管的寿命；并且可以减少墨泵送系统和打印机中的振动。此外，本主题的墨泵送系统可以在墨的较高的流率下操作而不会使墨泵送系统过载。

在本主题的示例性实施方式中，墨泵送系统包括蠕动泵，其具有使墨在打印机的墨储存器和打印头之间流动的管。该蠕动泵可以将墨泵送通过墨储存器和打印头之间的管。所述墨泵送系统包括两个墨端口。第一墨端口将所述管的第一端与墨储存器和打印头中的一个接合。第二墨端口将所述管的第二端与墨储存器和打印头中的另一个接合。墨端口可以被理解为墨进/出墨泵送系统的进入/离开的端口。此外，所述墨泵送系统还包括两个流体腔室，其中，第一流体腔室被连接在所述管的第一端和第一墨端口之间，并且第二流体腔室被连接在所述管的第二端和第二墨端口之间。所述第一流体腔室操作来保持通过所述第一端进入和离开所述管的墨，以抑制通过所述管泵送的墨的流动。所述第二流体腔室操作来保持通过所述第二端进入和离开所述管的墨，以抑制通过所述管泵送的墨的流动。

第一流体腔室和第二流体腔室相应地阻止所述管的第一端和第二端处的墨流，并且由此减少墨流的不规则性。因此，可以实现通过管的稳定的墨流。由于实现了通过管的稳定的墨流，因此可以减小管的振动。而且，在墨流稳定的情况下，所述管的孔也可不经受频繁的扩张和收缩，并且由此可以减少管上的磨损量。

在一个示例中，本主题的墨泵送系统具有行星齿轮组件，其使辊沿所述管的长度移动，以使得能够实现使墨流过所述管的蠕动泵送作用。该行星齿轮组件以高扭矩使辊旋转，该高扭矩有助于在墨储存器和打印头之间建立增加的压差。随着压差的增加，泵送通过管的墨的流率可以增加。更高的流率有助于实现更好的打印质量。

在一个示例中，本主题的墨泵送系统包括光学传感器，以检测系统内的墨泄漏。对墨泄漏的检测使得本主题的墨泵送系统和打印机更可靠，并且有助于防止由于墨泄漏造成的墨的浪费和对打印介质的损伤。

下面的详细描述参照附图。在可能的情况下，在附图和下面的描述中使用相同的附图标记来表示相同或相似的部分。虽然在说明书中描述了若干示例，但是修改、改编和其他实现也是可能的。因此，下面的详细描述不限制所公开的示例。相反，所公开的示例的适当范围可以由所附权利要求来限定。

图1图示了根据本主题的一种示例性实施方式的用于在打印机中泵送墨的系统100。也称为墨泵送系统的系统100包括蠕动泵102以及具有第一端106和第二端108的管104。在示例性实施方式中，管104由例如塑料、橡胶之类的弹性材料形成。蠕动泵102操作来泵送墨通过打印机的墨储存器(未示出)和打印头(未示出)之间的管104。

系统100还包括两个墨端口。第一墨端口110允许墨通过管104的第一端106进入/离开，并且第二墨端口112允许墨通过管104的第二端108进入/离开。第一墨端口110可以被连接到墨储存器和打印头中的一个，并且第二墨端口112可以被连接到墨储存器和打印头中的另一个。

此外，系统100还包括两个流体腔室。第一流体腔室114处于第一端106和第一墨端口110之间，并且第二流体腔室116处于第二端108和第二墨端口112之间。第一流体腔室114被构造成保持通过第一端106进入和离开管104的墨，以抑制泵送通过管104的墨流。通过在第一端106处捕获墨流，第一流体腔室114减少/消除了墨流中的不规则性，并且由此，确保了通过管104的稳定的墨流。类似地，第二流体腔室116被构造成保持通过第二端108进入和离开管104的墨，以抑制泵送通过管104的墨流。通过在第二端108处捕获墨流，第二流体腔室116减少/消除了墨流中的不规则性，并且由此，确保了通过管104的稳定的墨流。

图2图示了根据本主题的一种示例性实施方式的用于在打印机中泵送墨的系统200的剖视图。也称为墨泵送系统的系统200包括在系统200的壳体204内呈弧的形式定位的管202。在示例性实施方式中，壳体204具有弧形槽，用于将管202定位在壳体204内。管202由柔性材料制成，并且可以呈弧的形式弯曲，以便装配在壳体204的弧形槽中。在示例性实施方式中，管202由如橡胶、塑料之类的弹性材料形成。

系统200包括蠕动泵206，以使墨在管202的第一端208和第二端210之间流过管202。蠕动泵206包括辊组件212。管202被安装在辊组件212上。如图所示，辊组件212具有三个辊，即第一辊214、第二辊216和第三辊218，以在不同的位置处挤压管202，以通过蠕动作用使墨流过管202。

辊组件212还包括安装在行星轴220上的行星齿轮组件。该行星齿轮组件具有处于中心处并且耦接到行星轴220的太阳齿轮222。该行星齿轮组件还包括可操作来围绕太阳齿轮222旋转的行星齿轮(未示出)。辊组件212的三个辊中的每一个被耦接到行星齿轮。辊组件212通过图3a和图3b来详细地图示和描述。

在示例性实施方式中，行星轴220被耦接到马达(未示出)并通过该马达来可旋转地驱动。当行星轴220通过马达旋转时，太阳齿轮222与行星轴220一起旋转，并且与相应的辊耦接的行星齿轮围绕太阳齿轮222旋转。随着辊围绕太阳齿轮222旋转，三个辊中的每一个沿管202的长度移动通过不同的位置。柔性的管202在管202与三个辊中的每一个的相应接触点处被逐渐挤压，从而使得墨能够通过蠕动泵送作用而流过管202。尽管辊组件212被示出为具有三个辊；但是，蠕动泵的辊组件可以具有一个辊或多于一个辊，以在不同的位置处挤压管，以使墨流过管。

此外，如图2中所示，管202的第一端208被连接到第一双向互连器224的一端。第一双向互连器224的另一端形成系统200的第一墨端口226。在示例性实施方式中，第一墨端口226可以被连接到打印机的墨储存器或打印头。第一墨端口226允许墨进入和离开管202。第一双向互连器224具有第一流体腔室228，以保持通过第一端208进入和离开管202的墨。第一流体腔室228与第一双向互连器224的流动路径是一体的，并且位于管202的第一端208和系统200的第一墨端口226之间。第一流体腔室228通过在顶部上设置气密密封件230来密封。在示例性实施方式中，例如塑料膜之类的密封膜可以热熔(heat stake)在第一流体腔室228的顶部上，以提供气密密封件230。

管202的第二端210被连接到第二双向互连器232的一端。第二双向互连器232的另一端形成系统200的第二墨端口234。在示例性实施方式中，第二墨端口234可以被连接到打印机的墨储存器或打印头。第二墨端口234允许墨进入和离开管202。第二双向互连器232具有第二流体腔室236，以保持通过第二端210进入和离开管202的墨。第二流体腔室236与第二双向互连器232的流动路径是一体的，并且位于管202的第二端210和系统200的第二墨端口234之间。第二流体腔室236通过在顶部上设置气密密封件238来密封。在示例性实施方式中，例如塑料膜之类的密封膜可以热熔在第二流体腔室236的顶部上，以提供气密密封件238。

图3a图示了根据本主题的一种示例性实施方式的图2的系统200的辊组件212。辊组件212也可以被称为周转辊组件(或行星辊组件，epicyclic roller assembly)。根据本主题的一种示例性实施方式，通过图3b图示了辊组件212中的三个辊214、216和218的布置结构。

辊组件212的三个辊被保持在第一行星架302-1和第二行星架302-2之间。第一辊214被安装在辊轴304上。辊轴304的一端穿过第一行星架302-1的臂中的开口306-1，并且辊轴304的另一端穿过第二行星架302-2的臂中的开口306-2。第二辊216和第三辊218也被安装在相应的辊轴上，并且通过相似的布置结构保持在第一行星架302-1和第二行星架302-2之间。

第一行星架302-1具有中心开口308-1，并且第二行星架302-2具有中心开口308-2。具有开口312的间隔件310位于第一行星架302-1和第二行星架302-2之间。行星轴220穿过第一行星架302-1的中心开口308-1、间隔件310的开口312和第二行星架302-2的中心开口308-2。

此外，辊组件212的行星齿轮组件还包括第一组行星齿轮314-1和第二组行星齿轮314-2，如图3a中所示。第一组行星齿轮314-1被安装在行星轴220的一端处并邻接第一行星架302-1。第二组行星齿轮314-2被安装在行星轴220的另一端处并邻接第二行星架302-2。因此，辊214、216和218连同第一行星架和第二行星架一起被保持在第一组行星齿轮314-1和第二组行星齿轮314-2之间。

第一组行星齿轮314-1包括行星环316、处于行星环316的中心处的太阳齿轮222以及围绕太阳齿轮222旋转的三个行星齿轮，即第一行星齿轮318-1、第二行星齿轮318-2和第三行星齿轮318-3。这三个行星齿轮通过行星环316围绕太阳齿轮222被保持在一起，该行星环316形成第一组行星齿轮314-1的周界。太阳齿轮222被安装在行星轴220上并邻接第一行星架302-1。第一行星齿轮318-1被安装在第一辊214的辊轴304的一端上并邻接第一行星架302-1。类似地，第二行星齿轮318-2和第三行星齿轮318-3相应地被安装在第二辊216和第三辊218的相对应的辊轴上。第二组行星齿轮314-2具有类似于如第一组行星齿轮314-1中的太阳齿轮、行星齿轮和行星环的布置结构的太阳齿轮、行星齿轮和行星环的布置结构。

如前所述，行星轴220通过马达(未示出)来驱动。马达齿轮320在行星轴的一端和第二组行星齿轮314-2之间被安装在行星轴220上。马达齿轮320被耦接到马达的传动组件，该马达驱动马达齿轮320并且进而使行星轴220旋转。在示例性实施方式中，马达的传动组件包括传动带或传动链。

此外，可扩展驱动轴322被安装在行星轴220上，使得可扩展驱动轴322邻接第一组行星齿轮314-1。在示例性实施方式中，可扩展驱动轴322可以与另一个墨泵送系统耦接，该另一个墨泵送系统与系统200相同。可扩展驱动轴322可以与另一个墨泵送系统的马达齿轮连接，并且由此驱动另一个墨泵送系统。因此，在示例性实施方式中，与系统200相同的两个或更多个墨泵送系统可以被整合，以形成墨泵送系统的阵列。

图4a和图4b图示了根据本主题的一个示例性实施方式的用于在系统200的管的两端之间传输墨的操作顺序。考虑如下情况，即：其中，系统200被安装在打印机内，其中，第一墨端口226被连接到打印机的打印头402，并且第二墨端口234被连接到墨储存器404，如图4a中所示。墨储存器404中的墨的液位被标记为406。在系统200安装在打印机内的情况下，来自墨储存器404的墨流过第二墨端口234进入到第二双向互连器232中。墨被收集在第二双向互连器232的第二流体腔室236内，并且标记为408的第二流体腔室236内的墨的液位逐渐上升。

当打印机被打开时，耦接到行星轴220的马达(未示出)使行星轴220旋转。行星轴220的旋转方向通过箭头A来描绘。安装在行星轴220上的太阳齿轮222沿箭头A的方向与行星轴220一起旋转。耦接到太阳齿轮222的行星齿轮中的每一个沿与箭头A所描绘的相同的方向围绕太阳齿轮222旋转。行星齿轮也沿与箭头A相反的方向绕它们自身的轴线旋转。

当行星齿轮围绕太阳齿轮222旋转时，耦接到相应的行星齿轮的每个辊沿箭头A的方向围绕太阳齿轮222旋转。当围绕太阳齿轮222旋转时，每个辊在不同的位置处逐渐挤压管202，以在第二流体腔室236和挤压点之间产生压力差，从而允许储存在第二流体腔室236中的墨通过蠕动泵送作用沿管202流向第一流体腔室228。

在辊围绕太阳齿轮222的一定数量的旋转之后，墨到达管202的第一端208。在离开第一端208之后，墨进入第一双向互连器224并被储存在第一双向互连器224的第一流体腔室228中。随着辊围绕太阳齿轮222的转数增加，来自第二流体腔室236的越来越多的墨被泵送通过管202，并且第二流体腔室236中的墨的液位408下降，如图4b中所示。泵送通过管202的墨被储存在第一流体腔室228中，并且标记为410的第一流体腔室228中的墨的液位逐渐上升。从第一流体腔室228，墨逐渐通过第一墨端口226到打印头402。在太阳齿轮222的一定数量的旋转之后，第一流体腔室228和第二流体腔室236二者都填充有墨。

利用本主题的布置结构，代替在蠕动泵送作用的影响下直接冲入到管202中，墨在进入管202之前在第二流体腔室236内被留滞。因此，第二流体腔室236抑制从墨储存器404流入到管202中的墨流，并且由此减少通过管202的墨流的脉动。类似地，第一流体腔室228阻止到打印头402的墨的任何突然排放，并且由此，抑制墨储存器404和打印头402之间的墨流。因此，第一流体腔室和第二流体腔室减少/消除了墨流中的不规则性，并且由此，有助于在墨储存器404和打印头402之间实现稳定的墨流。

在示例性实施方式中，马达可以使行星轴220沿与箭头A所描绘的方向相反的方向旋转。安装在行星轴220上的太阳齿轮222也沿与箭头A的方向相反的方向与行星轴220一起旋转。在这样的情况下，耦接到太阳齿轮222的辊沿与箭头A的方向相反的方向围绕太阳齿轮222旋转，并且墨从管202的第一端208传输到第二端210。利用这种布置结构，墨可以从打印头402被传送回到墨储存器404。因此，本主题的系统200有助于墨在墨储存器和打印头之间的双向流动，这种双向流动使得墨能够通过系统200来再循环，从而导致对打印机中的墨的高效使用。

图5图示了根据本主题的一种示例性实施方式的用于在打印机中泵送墨的系统500。系统500类似于如图2中所示的系统200。系统500包括光学传感器502，以检测来自管202的墨泄漏。光学传感器502包括位于管202的第二端210下方的光学棱镜504，使得从第二端210泄漏的任何墨可以在光学棱镜504的表面上被收集。在示例性实施方式中，光学棱镜504可以位于管202的第一端208下方，以检测来自管202的第一端208的墨泄漏。

光学传感器502还包括光源(未示出)和泄漏检测器506。光源将光束引导到光学棱镜504的其上可以收集泄漏的墨的相同表面上。在空气作为周围介质的情况下，来自光源的光束以大于光学棱镜的临界角的入射角被引导。泄漏检测器506被定位成收集从光学棱镜504的表面反射的光束。在光学棱镜504的表面上没有墨的情况下，即在没有墨泄漏的情况下，由于光学棱镜504的表面处的全内反射，光束从光学棱镜504被反射回到泄漏检测器506。泄漏检测器506检测反射光，并记录反射光的强度，以确定没有墨泄漏。

在光学棱镜504的表面上存在墨的情况下，即在墨泄漏的情况下，光学棱镜504的临界角增加。在墨作为光学棱镜504的周围介质的情况下，光束的入射角被设定成小于该临界角。因此，在墨积聚在光学棱镜504的表面上的情况下，光束在光学棱镜504的表面处被折射。泄漏检测器506没有接收到反射光。因此，泄漏检测器506可以基于反射光的强度的变化来确定光学棱镜504的表面上的墨的存在。

在示例性实施方式中，泄漏检测器506可以被耦接到打印机的显示单元(未示出)。如果泄漏检测器506确定墨已积聚在光学棱镜504的表面上，则泄漏检测器506可以产生墨泄漏警报，以显示在该显示单元上用于任何预防或保护动作。

图6图示了根据本主题的一种示例性实施方式的用于在打印机中泵送墨的系统的阵列600。系统的阵列600可以通过耦接多个墨泵送系统200-1、200-2、200-3和200-4来形成，该多个墨泵送系统200-1、200-2、200-3和200-4各自与系统200相同。尽管图6在阵列600中示出了四个墨泵送系统；但是，该阵列可以由两个或超过两个的墨泵送系统形成。可以注意到，图3a中所示的系统200的可扩展驱动轴322使得系统200-1至200-4能够耦接在一起。阵列600中的系统200-1至200-4中的每一个可以将例如C(青色)、M(品红色)、Y(黄色)和K(黑色)之类的不同颜色的墨从打印机的墨储存器泵送到打印头。

尽管以特定于结构特征的语言描述了用于在打印机中泵送墨的系统的实施方式，但是应当理解，本主题不限于所描述的具体特征。而是具体特征被公开和解释为用于在打印机中泵送墨的系统的示例性实施方式。

Claims (15)

1.一种系统，包括：

具有第一端和第二端的管；

将墨泵送通过所述管的蠕动泵；

第一墨端口；

第二墨端口；

处于所述管的所述第一端和所述第一墨端口之间的第一流体腔室，所述第一流体腔室构造成保持通过所述第一端进入和离开所述管的墨，以抑制泵送的墨的流动；以及

处于所述管的所述第二端和所述第二墨端口之间的第二流体腔室，所述第二流体腔室构造成保持通过所述第二端进入和离开所述管的墨，以抑制泵送的墨的流动。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述蠕动泵包括至少一个辊，以在不同的位置处挤压所述管，以通过蠕动作用将墨泵送通过所述管。

3.如权利要求1所述的系统，还包括第一双向互连器，其中，所述第一流体腔室与所述第一双向互连器的流动路径是一体的，所述第一双向互连器的一端被连接到所述管的所述第一端，并且所述第一双向互连器的另一端形成所述第一墨端口。

4.如权利要求1所述的系统，还包括第二双向互连器，其中，所述第二流体腔室与所述第二双向互连器的流动路径是一体的，所述第二双向互连器的一端被连接到所述管的所述第二端，并且所述第二双向互连器的另一端形成所述第二墨端口。

5.如权利要求1所述的系统，还包括光学传感器，以检测来自所述管的墨泄漏。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述光学传感器包括：

位于所述管的所述第一端和所述第二端中的一者下方的光学棱镜，所述光学棱镜构造成在其表面上接收从所述管中的泄漏部泄漏出的墨；

光源，其定位成将光束引导到所述棱镜的所述表面上；以及

泄漏检测器，其基于从所述棱镜的所述表面反射回的光的强度来确定来自所述管的墨泄漏。

7.一种系统，包括：

安装在辊组件上的管，所述辊组件包括至少一个辊，以在不同的位置处挤压所述管，以通过蠕动作用将墨泵送通过所述管；

连接在所述管的第一端处的第一双向互连器，所述第一双向互连器包括第一流体腔室，所述第一流体腔室构造成保持通过所述第一端进入和离开所述管的墨；以及

连接在所述管的第二端处的第二双向互连器，所述第二双向互连器包括第二流体腔室，所述第二流体腔室构造成保持通过所述第二端进入和离开所述管的墨。

8.如权利要求7所述的系统，所述辊组件包括安装在通过马达驱动的行星轴上的行星齿轮组件，其中，所述行星齿轮组件被耦接到所述至少一个辊，以使所述至少一个辊沿所述管的长度移动通过不同的位置。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述行星齿轮组件通过所述马达沿第一方向旋转，以将墨从所述管的所述第一端传输到所述第二端，并且其中，所述行星齿轮组件通过所述马达沿与所述第一方向相反的第二方向旋转，以将墨从所述第二端传输到所述第一端。

10.如权利要求8所述的系统，所述辊组件包括耦接到所述行星轴的可扩展驱动轴，其中，所述可扩展驱动轴可与另一系统连接，以便形成用于在打印机中泵送墨的系统的阵列。

11.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第一双向互连器具有形成墨端口的端部，所述墨端口可连接到打印机的墨储存器和打印头中的一个。

12.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第二双向互连器具有形成墨端口的端部，所述墨端口可连接到打印机的墨储存器和打印头中的一个。

13.如权利要求7所述的系统，还包括光学传感器，以检测来自所述管的墨泄漏。

14.一种打印机，包括：

用于在所述打印机中泵送墨的系统的阵列，所述系统中的每一个包括：

周转辊组件，其具有至少一个辊，所述至少一个辊耦接到安装在行星轴上的行星齿轮组件；

安装在所述周转辊组件上的管，所述至少一个辊构造成在不同的位置处挤压所述管，以通过蠕动作用使墨流过所述管；

连接在所述管的第一端处的第一流体腔室，所述第一流体腔室构造成保持通过所述第一端进入和离开所述管的墨；

连接在所述管的第二端处的第二流体腔室，所述第二流体腔室构造成保持通过所述第二端进入和离开所述管的墨；以及

可扩展驱动轴，其耦接到所述行星轴，并且可连接到另一系统的行星轴，以形成系统的所述阵列。

15.如权利要求14所述的打印机，还包括光学传感器，以检测来自所述管的墨泄漏。

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