JP2005103792A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 高い取付精度でメンテナンスユニットを組み付けなくても、インクジェットヘッドをメンテナンスユニットに対向させる位置に正確に位置決めできるようにすること。
【解決手段】 メニューから「メンテ位置の設定」が選択された場合は（Ｓ２０：ＹＥＳ）、ＬＣＤ１６ｂに位置合わせを促すメッセージを表示させる（Ｓ３０）。そして、次にＯＫボタン１６ｅが押された場合には（Ｓ４０：ＹＥＳ）、利用者によりキャリッジ２０とメンテナンスユニット１４の位置合わせがなされ、適切な位置にキャリッジ２０が移動されたと判断して、キャリッジ位置レジスタ１１０ａに格納されている値、すなわち、現在のキャリッジ２０の位置を、キャリッジ２０のメンテナンス位置として、ＥＥＰＲＯＭ１２５に記憶する（Ｓ７０）。
【選択図】 図３

Description

本発明は、インクジェット記録装置に関するものである。

一般に、シリアル型のインクジェット記録装置では、インクジェットヘッドをキャリッジに搭載して、被記録媒体の印字幅方向に往復移動させて印字を行なう。インクジェットヘッドによる印字領域をはずれた位置には、インクジェットヘッドのメンテナンスを行なうメンテナンスユニットが配置されている。非駆動状態においては、インクジェットヘッドはメンテナンスユニットに対向する位置に位置決めされ、インクノズル面がキャップによってキャッピングされて、ノズル面への異物付着などが防止される。また、キャッピング状態において、ノズルからインク吐出やインク吸引を行なうことにより、増粘したインクの排出、混入した気泡の排出を行なうようにしている。さらに、インク吸引後には、ワイピングを行ない、ノズル面のメニスカスが整えられる。このようなメンテナンスユニットは、小型化が指向されたり（例えば、特許文献１）、取り換え可能に構成されたり（例えば、特許文献２）、さまざまな工夫がなされてきている。
特開２００３−９４６７４号公報 特開２０００−２０３０４４号公報

ところで、このようなメンテナンスユニットは、一般にネジ等により装置本体に取り付けられる。インクジェットヘッドのクリーニングのため、メンテナンスユニットに対向させる際には、正確に位置決めする必要があるため、メンテナンスユニットの組み付け時や交換の際には、高い取付精度が要求されている。

本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、高い取付精度でメンテナンスユニットを組み付けなくても、インクジェットヘッドをメンテナンスユニットに対向させる位置に正確に位置決めできるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、ノズルからインクを吐出して被記録媒体に画像を記録する記録ヘッドと、当該記録ヘッドを搭載して主走査方向に移動するキャリッジと、当該キャリッジの位置を計測する計測手段と、前記記録ヘッドのクリーニングを行なうメンテナンスユニットとを備えたインクジェット記録装置において、前記キャリッジの位置を記憶する位置記憶手段と、前記キャリッジを前記メンテナンスユニットの装着位置に対向させて位置合わせするための位置合わせ手段と、当該位置合わせ手段により位置合わせされた前記キャリッジの位置の検出を指示する指示手段と、当該指示手段の指示に基づき検出された前記キャリッジ位置を前記位置記憶手段に書き込む書き込み手段とを備え、前記指示手段は、前記計測手段に前記キャリッジ位置を計測させ、又は、前記計測手段による計測結果を取得することにより、前記キャリッジ位置の検出を実行させることを特徴とする。

また、本発明は、前記位置合わせ手段が、前記キャリッジ及び前記メンテナンスユニットにそれぞれ設けられたマークであり、双方のマークを対向させることにより、位置合わせを行なうことを特徴とする。

また、本発明は、前記位置合わせ手段が、前記メンテナンスユニットに設けられた治具であり、前記キャリッジを当該治具に当接させて位置合わせを行なうことを特徴とする。

本発明のインクジェット記録装置によれば、記録ヘッドが搭載されたキャリッジをメンテナンスユニットの装着位置に対向させて位置合わせしておき、そのキャリッジ位置を位置記憶手段に書き込んで記憶させる。そして、記憶させた位置で記録ヘッドのクリーニング等のメンテナンスを実行させるので、メンテナンスユニットの取付時や交換時に高度な取付精度が要求されない。なお、キャリッジ位置は、計測手段により計測されるが、この位置の計測は、常時実行されている計測位置を指示されたタイミングで読み込むような構成でもよいし、指示されたタイミングで計測を行なうように構成されていてもよい。

また、メンテナンスユニットとキャリッジの位置合わせは、双方に設けられたマークを用いて利用者が目視で簡単に行なうことができる。

さらに、メンテナンスユニットに位置合わせのための治具を設ければ、目視で正確に位置合わせをする必要もなく、簡単に位置合わせを行なうことができる。

次に本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。まず、図１を参照して、印刷装置の一例であるインクジェットプリンタ１の全体の構成について説明する。図１は、インクジェットプリンタ１の正面図である。なお、図１における紙面表方向が、インクジェットプリンタ１の前面方向となる。

図１に示すように、インクジェットプリンタ１は、前後方向を長手方向とする略直方体形状の筐体２を有し、その底面の略中央に、前後方向に向かう二本のレール３が列設されている。二本のレール３は、筐体２の垂直方向に立ち上げられた基部３ａ上にそれぞれ支持されており、その上部に、レール３に沿って筐体２の前後方向に移動可能な平板状のプラテン支持台４を支えている。そして、プラテン支持台４の略中央に垂直に立ち上げられた支柱５の上端には、取り換え可能なプラテン６が固定されている。

プラテン６は、平面視、筐体２の前後方向を長手方向とする略長方形状の板体であり、その上面に、例えばＴシャツなどの布帛からなる被記録媒体を水平に載置するためのものである。プラテン６の上面には、印刷面を緊張状態にして載置されるＴシャツ等の載置位置が印刷中にずれたりしないようにするため、滑り止め部材（図示外）が設けられている。また、プラテン６の長手方向の両側の縁端は台形状に突設されている。

プラテン６とプラテン支持台４との間の略中間の位置にて支柱５に固定されたトレー７は、プラテン６の上面と略平行な底面を有し、平面視、その外周がプラテン６より一回り大きめに構成されたトレーである。このトレー７は、利用者がＴシャツ等をプラテン６に載置する際に、誤ってプラテン６上から落下させても筐体２の底面には落ちないように保護するためのものである。

また、図１に示すように、レール３の後端（筐体２の背面側にあたるレール３の端部）付近には、プラテン支持台４を筐体２の前後方向に移動させるためのプラテンモータ８（図２参照）が設けられている。図示しないが、プラテンモータ８の駆動軸と、レール３の前端（筐体２の前面側にあたるレール３の端部）付近に設けられたプーリーとの間に駆動ベルトが架け渡されており、そのベルトに固定されたプラテン支持台４が、プラテンモータ８の駆動よってレール３に沿って筐体２の前後方向に往復移動されるようになっている。レール３の前端付近には、印刷時や読み取り時には筐体２の背面から前面方向へ移動されるプラテン６が移動方向の終点にあることを検出するためのフォトセンサ３ｂが設けられている。また、レール３の後端付近には、プラテン６が、印刷時における移動方向の始点にあることを検出するためのフォトセンサ３ｃと、読み取り時における始点にあることを検出するためのフォトセンサ３ｄとが設けられている。フォトセンサ３ｂ〜３ｄは、図示しない発光部と受光部とを備え、発光部から出射された光を受光部で受光したか否かに基づき被検出体の検出をおこなうものである。プラテン支持台４の下面には、フォトセンサ３ｂ〜３ｄの発光部と受光部との間を遮ってフォトセンサ３ｂ〜３ｄによるプラテン６の位置の検出を行うための遮蔽板４ａが突設されている。プラテンモータ８はステッピングモータであり、これらフォトセンサ３ｂ〜３ｄの発光部と受光部との間に遮蔽板４ａが位置することによって検出されるプラテン６の始点や終点の位置を基準とし、プラテンモータ８の駆動制御に基づくプラテン６の位置検出が行われる。

次に、筐体２の前後方向の略中央で、図１に示すように、プラテン６の上方の位置にて、筐体２の両側面間には、インクジェットヘッド２１を搭載したキャリッジ２０の移動を案内するためのガイドレール９が架設されている。このガイドレール９の左端付近には、ＤＣモータであるキャリッジモータ１０が設けられ、右端付近に設けられたプーリー１１との間には、キャリッジベルト１０ａが架設されている。キャリッジベルト１０ａは、ガイドレール９よりも下方の位置にて筐体２の左右にわたって配置されている。キャリッジベルト１０ａはキャリッジ２０の背面に固定されており、キャリッジモータ１０の駆動によって、同じく背面に設けられた係合部に係合されたガイドレール９に沿って、キャリッジ２０が筐体２の左右方向に往復移動されるようになっている。さらに、ガイドレール９の下方には、キャリッジ位置を計測するための計測手段であるリニアエンコーダ１０ｂが設けられている。リニアエンコーダ１０ｂは、原点からの相対位置を検出するインクリメンタル型、絶対位置を検出するアブソリュート型のいずれも用いることができる。

キャリッジ２０は、略直方体形状を有し、図１に示すように、その底面に、圧電式の４つのインクジェットヘッド２１を搭載している。４つのインクジェットヘッド２１は、例えばシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のカラーインクのそれぞれに対応して設けられており、各インクを噴射するための、例えば１２８個のチャンネル（図示外）をそれぞれ備えている。そして、各チャンネルには、各々個別に駆動される圧電アクチュエータ（図示外）が設けられており、各チャンネルに対応してインクジェットヘッド２１の底面に孔設された微細な噴射ノズル（図示外）から下向きに、インクの液滴が噴射されるように制御される。キャリッジ２０の側面（図１の正面側）の下部には、後述のメンテナンスユニット１４と位置合わせするための逆三角形のマーク１４ａが設けられている。

インクジェットプリンタ１の左右の側面には、各インクを収容したインクカートリッジ１３を着脱可能に収容するためのカートリッジ収容部１２がそれぞれ設けられている。各カートリッジ収容部１２は、インクカートリッジ１３をそれぞれ２つずつ装着できるようになっている。そして、各インクカートリッジ１３と、各インクジェットヘッド２１とはチューブ（図示外）によってそれぞれ接続され、各チャンネルにインクが供給されるようになっている。

キャリッジ２０が筐体２の右端に移動した位置には、各インクジェットヘッド２１のノズル面に対して密着・離脱が可能な吸引キャップ（図示外）を有するメンテナンスユニット１４が設けられている。メンテナンスユニット１４には吸引ポンプ（図示外）が設けられており、各吸引キャップがインクジェットヘッド２１に密着しているときに、吸引キャップを介してインクの吸引を行うことが可能となっている。また、印刷が行われないときには吸引キャップでインクジェットヘッド２１のノズル面が覆われ、インクの乾燥が防止されている。メンテナンスユニット１４（図１の正面側）の側面上部には、キャリッジ２０と位置合わせするための三角形のマーク１４ｂが設けられている。利用者が、キャリッジ２０のマーク１４ａとメンテナンスユニット１４のマーク１４ｂとを目視により合わせることにより、キャリッジ２０がメンテナンスユニット１４に対向するメンテナンス位置に位置決めされる。

筐体２の前面の左側面側の位置には、インクジェットプリンタ１の操作を行うための操作パネル１６が設けられている。操作パネル１６には、印刷開始ボタン１６ａ，メニューボタン１６ｃ，メンテナンスボタン１６ｄ，ＯＫボタン１６ｅ，キャンセルボタン１６ｆ等の複数のボタンや、メニューや各種の状態を表示するための液晶ディスプレイ（以下、ＬＣＤ）１６ｂが設けられている。メニューボタン１６ｃを押してメニューを表示させ、メニューの中から「メンテ位置の設定」を選ぶと、位置合わせを指示する表示がＬＣＤ１６ｂに表示される。利用者がキャリッジ２０のマーク１４ａとメンテナンスユニット１４のマーク１４ｂとを合わせて位置合わせを行ない、ＯＫボタン１６ｅを押せば、そのキャリッジ位置が記憶される。このようなメンテナンス位置の設定処理の詳細については後述する。

次に、図２を参照して、インクジェットプリンタ１の電気的な構成について説明する。図２は、インクジェットプリンタ１の電気的な構成を示すブロック図である。図２に示すように、インクジェットプリンタ１の制御部１００には、インクジェットプリンタ１全体の制御を司るＣＰＵ１１０が設けられ、ＣＰＵ１１０には、バス１１５を介して、ＣＰＵ１１０が実行する各種の制御プログラム等を記憶したＲＯＭ１２０と、メンテナンスユニット１４に対向するキャリッジ２０の位置（メンテナンス位置）を記憶するＥＥＰＲＯＭ１２５（位置記憶手段）と、データを一時的に記憶するＲＡＭ１３０とが接続されている。ここで、位置記憶手段としては、不揮発性メモリだけでなく、揮発性のメモリを使用することもできる。揮発性メモリを使用する際には、バッテリによるバックアップ回路を採用すれば、キャリッジの位置は電源ＯＦＦ時にも保持される。また、ＣＰＵ１１０には、インクジェットヘッド２１の各チャンネルに設けられた圧電アクチュエータを駆動させるためのヘッド駆動部１４０と、キャリッジモータ１０やプラテンモータ８を駆動させるためのモータ駆動部１４５とがバス１１５を介して接続されている。また、ＣＰＵ１１０には、リニアエンコーダ１０ｂにより計測されるキャリッジ２０の現在位置を格納するキャリッジ位置レジスタ１１０ａが設けられている。

さらに、ＣＰＵ１１０には、メニューやエラー情報等をＬＣＤ１６ｂに表示するための表示制御部１５５と、入力検知部１６０がバス１１５を介して接続されている。入力検知部１６０には、フォトセンサ３ｂ〜３ｄと、リニアエンコーダ１０ｂと、操作パネル１６に設けられた印刷開始ボタン１６ａ，メニューボタン１６ｃ，メンテナンスボタン１６ｄ，指示手段の一部に対応するＯＫボタン１６ｅ，キャンセルボタン１６ｆやその他の各種ボタンとが接続されている。リニアエンコーダ１０ｂから入力されるキャリッジ２０の現在位置は、インクリメント型のリニアエンコーダの場合、常時ＣＰＵ１１０内に設けられたキャリッジ位置レジスタ１１０ａに格納される。

次に、インクジェットプリンタ１で実行されるメンテナンス位置設定処理について、図３のフローチャートを参照して説明する。図３はメンテナンス位置設定処理の流れを示すフローチャートである。メンテナンス位置設定処理は、初期設定の１つとして実行したり、メンテナンスユニット１４を交換した場合に実行するように構成するとよい。

図３に示すように、まず、操作パネル１６のメニューボタン１６ｃが押されたことを検知する（Ｓ１０）。次に、ＬＣＤ１６ｂに表示されたメニューの中から、「メンテ位置の設定」が選択されたか否かを判断する（Ｓ２０）。「メンテ位置の設定」が選択されていなければ（Ｓ２０：ＮＯ）、利用者の指示に従って、他のメニューの処理を実行する。「メンテ位置の設定」が選択された場合は（Ｓ２０：ＹＥＳ）、ＬＣＤ１６ｂに「位置合わせ後、ＯＫボタンを押して下さい」等、位置合わせを促すメッセージを表示させる（Ｓ３０）。

次に、ＯＫボタン１６ｅが押されたか否かを判断する（Ｓ４０）。ＯＫボタン１６ｅが押されない場合は（Ｓ４０：ＮＯ）、キャンセルボタン１６ｆが押されたか否かを判断し（Ｓ５０）、キャンセルボタン１６ｆが押された場合には（Ｓ５０：ＹＥＳ）、処理を終了する。キャンセルボタン１６ｆが押されていない場合には（Ｓ５０：ＮＯ）、Ｓ３０でＬＣＤ１６ｂに位置合わせを促すメッセージを表示した時からあらかじめ定められた時間（例えば６０秒）が経過したか否かを判断する（Ｓ６０）。所定時間が経過していれば（Ｓ６０：ＹＥＳ）、処理を終了する。まだ所定時間経過前であれば（Ｓ６０：ＮＯ）、Ｓ４０に戻り、ＯＫボタン１６ｅが押されたか否かを判断する。

ＯＫボタン１６ｅが押された場合には（Ｓ４０：ＹＥＳ）、利用者によりキャリッジ２０とメンテナンスユニット１４の位置合わせがなされ、適切な位置にキャリッジ２０が移動されたと判断して、キャリッジ位置レジスタ１１０ａに格納されている値、すなわち、現在のキャリッジ２０の位置を、キャリッジ２０のメンテナンス位置として、ＥＥＰＲＯＭ１２５に記憶する（Ｓ７０）。ここで、キャリッジ位置レジスタ１１０ａには、リニアエンコーダ１０ｂから原点との相対位置が常に格納されている。なお、リニアエンコーダ１０ｂにアブソリュート型を用いている場合には、リニアエンコーダ１０ｂにキャリッジ２０の現在位置を計測するよう指示を出し、そして得られた計測結果をＥＥＰＲＯＭ１２５に記憶するように構成してもよい。

次に、このように構成されたインクジェットプリンタ１の動作の概略について説明する。インクジェットプリンタ１の電源が投入されると、ＲＯＭ１２０に記憶された制御プログラムが読み込まれ、各種の初期設定処理が行なわれる。そして、外部機器から印刷データが送信されると、ＲＡＭ１３０に記憶される。利用者は、プラテン６に被記録媒体であるＴシャツ等を載置し、印刷可能条件が充足されているのをＬＣＤ１６ｂ等で確認し、印刷開始ボタン１６ａを押下げる。これによって、印刷処理が実行される。すなわち、プラテンモータ８が駆動され、プラテン６が一旦、筐体２の背面側の印刷時の始点（フォトセンサ３ｃに検出される位置）に移動される。そして、プラテン６は、終点（フォトセンサ３ｂに検出される位置）に向かって等速度で移動され、このプラテン６の移動にあわせてプラテン６の移動方向と直交する方向にキャリッジ２０が往復移動され、印刷データに従って、インクジェットヘッド２１からインク液滴の噴射が行われる。利用者がメンテナンスボタン１６ｄを押してパージ等のメンテナンスを実行する際には、ＥＥＰＲＯＭ１２５に記憶されたメンテナンス位置が呼び出され、その位置にキャリッジ２０が移動して、メンテナンスが実行される。

以上説明したように、本実施の形態のインクジェットプリンタ１によれば、利用者がメニューからメンテナンス位置の設定を選び、キャリッジ２０とメンテナンスユニット１４の位置をマーク１４ａとマーク１４ｂを合わせることによって位置合わせをし、ＯＫボタン１６ｅを押せば、その位置合わせされたキャリッジ２０の位置が検出されてＥＥＰＲＯＭ１２５にメンテナンス位置として記憶される。そして、利用者がメンテナンスボタン１６ｄを押してメンテナンスを実行する際には、ＥＥＰＲＯＭ１２５に記憶されたメンテナンス位置が呼び出され、その位置にキャリッジ２０が移動して、メンテナンスが実行される。従って、インクジェットプリンタ１の最初の稼働前の初期設定としてメンテナンス位置の設定処理を実行したり、メンテナンスユニット１４を交換した直後にメンテナンス位置の設定処理を実行するようにしておけば、メンテナンスユニット１４の取付精度にかかわらず、適切な位置でパージ等のメンテナンスを実行することができる。

なお、図３のフローチャートのＳ７０でキャリッジ位置レジスタの値をＥＥＰＲＯＭ１２５に記憶させるＣＰＵ１１０が、本発明の書き込み手段として機能する。

次に、図４を参照して、位置合わせ手段として治具を用いた場合の最良の形態について説明する。図４は、別の実施の形態のインクジェットプリンタ１の正面図である。図４のインクジェットプリンタ１は、位置合わせ手段である治具１４１を除き、全ての構成が図１と同様であるので、同一の符号を付し、説明を省略する。

図４に示すように、メンテナンスユニット１４の側面には、ステンレス板やアルミ板等の金属板で形成された治具１４１が設けられている。治具１４１は、図４に示すように、正面視、２個のＬ字形を反転させて重ねた形状をしており、メンテナンスユニット１４の側面に当接し接着された足部１４１ａと、足部１４１ａと直角に形成され、メンテナンスユニット１４の上面に当接し接着された平部１４１ｂと、平部１４１ｂから上方に垂直に延びるように形成された位置合わせ部１４１ｃとから構成されている。そして、位置合わせ部１４１ｃにキャリッジ２０が当接するように構成されている。治具１４１は、メンテナンスユニット１４とキャリッジ２０の大きさにより、キャリッジ２０のインクジェットヘッド２１にキャッピングできるメンテナンス位置になるように、平部１４１ｂの長さを調節して形成する。

本実施の形態において、図３のフローチャートに従ってメンテナンス位置の設定処理を実行する場合、利用者は、メニューから「メンテ位置の設定」を選び、治具１４１の位置合わせ部１４１ｃに当接するまでキャリッジ２０を移動させて、位置合わせを行なう。そして、ＯＫボタン１６ｅを押すと、キャリッジ２０の現在位置がＥＥＰＲＯＭ１２５に記憶される（図３、Ｓ７０）。

以上説明したように、本実施の形態のインクジェットプリンタ１によれば、利用者がメニューからメンテナンス位置の設定を選び、キャリッジ２０を治具１４１の位置合わせ部１４１ｃに当接させることにより、キャリッジ２０とメンテナンスユニット１４の位置合わせをし、ＯＫボタン１６ｅを押せば、その位置合わせされたキャリッジ２０の位置が検出されてＥＥＰＲＯＭ１２５にメンテナンス位置として記憶される。そして、利用者がメンテナンスボタン１６ｄを押してパージ等のメンテナンスを実行する際には、ＥＥＰＲＯＭ１２５に記憶されたメンテナンス位置が呼び出され、その位置にキャリッジ２０が移動して、パージ等のメンテナンスが実行される。従って、インクジェットプリンタ１の最初の稼働前の初期設定としてメンテナンス位置の設定処理を実行したり、メンテナンスユニット１４を交換した直後にメンテナンス位置の設定処理を実行するようにしておけば、メンテナンスユニット１４の取付精度にかかわらず、適切な位置でパージ等のメンテナンスを実行することができる。

本発明は、メンテナンスユニットを用いて記録ヘッドのメンテナンスを行なうインクジェット記録装置一般に適用できる。

インクジェットプリンタ１の正面図である。 インクジェットプリンタ１の電気的な構成を示すブロック図である。 メンテナンス位置設定処理の流れを示すフローチャートである。 別の実施の形態のインクジェットプリンタ１の正面図である。

符号の説明

１ インクジェットプリンタ
１０ｂ リニアエンコーダ
１４ メンテナンスユニット
１４ａ マーク
１４ｂ マーク
１６ 操作パネル
１６ｃ メニューボタン
１６ｅ ＯＫボタン
２０ キャリッジ
２１ インクジェットヘッド
１１０ ＣＰＵ
１１０ａ キャリッジ位置レジスタ
１２５ ＥＥＰＲＯＭ
１４１ 治具
１４１ａ 足部
１４１ｂ 平部
１４１ｃ 位置合わせ部

Claims (3)

1. ノズルからインクを吐出して被記録媒体に画像を記録する記録ヘッドと、
   当該記録ヘッドを搭載して主走査方向に移動するキャリッジと、
   当該キャリッジの位置を計測する計測手段と、
   前記記録ヘッドのクリーニングを行なうメンテナンスユニットとを備えたインクジェット記録装置において、
   前記キャリッジの位置を記憶する位置記憶手段と、
   前記キャリッジを前記メンテナンスユニットの装着位置に対向させて位置合わせするための位置合わせ手段と、
   当該位置合わせ手段により位置合わせされた前記キャリッジの位置の検出を指示する指示手段と、
   当該指示手段の指示に基づき検出された前記キャリッジ位置を前記位置記憶手段に書き込む書き込み手段とを備え、
   前記指示手段は、前記計測手段に前記キャリッジ位置を計測させ、又は、前記計測手段による計測結果を取得することにより、前記キャリッジ位置の検出を実行させることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記位置合わせ手段は、前記キャリッジ及び前記メンテナンスユニットにそれぞれ設けられたマークであり、双方のマークを対向させることにより、位置合わせを行なうことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
3. 前記位置合わせ手段は、前記メンテナンスユニットに設けられた治具であり、前記キャリッジを当該治具に当接させて位置合わせを行なうことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。

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