JP2005153325A - 印刷装置、コンピュータプログラム、印刷システム、及び、印刷方法 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷開始直後に印刷した画像と、印刷開始から数枚印刷した後に印刷される画像とが、ほぼ同様の色合いにて印刷される印刷装置等を実現する。
【解決手段】印刷を実行する前に、印刷する際にインクを吐出させるための駆動信号より短い周期にて、インクを吐出させる駆動素子を駆動し、駆動素子を駆動するための駆動回路の発熱により装置内の温度を上昇させる。
【選択図】 図９

Description

この発明は、インク吐出部からインクを吐出して媒体上にドットを形成することにより印刷する印刷装置、コンピュータプログラム、印刷システム、及び、印刷方法に関する。

複数のインク吐出部からインクを吐出して媒体上にドットを形成することにより印刷をする印刷装置として、例えばインクジェット方式のプリンタが知られている。インクジェット方式のプリンタは、各インク吐出部からインクを吐出させるための駆動素子と、駆動素子を駆動するための駆動回路とを備え、印刷データに基づいて、駆動回路により駆動素子を駆動してインクを吐出する。
特開平１０−８１０１３号公報

ところで、上記のようなプリンタにて、継続して印刷動作を実行すると、駆動回路が発熱し、プリンタの機体内温度が上昇する。機体内温度が上昇すると、駆動素子やインクが暖められることにより、各インク吐出部のインクの吐出特性が変化する。このため、プリンタの機体内温度が十分に上昇する前に印刷した画像と、機体内温度が上昇した後に印刷した画像とでは、色合いが異なる畏れがある。すなわち、同一の印刷データに基づいて連続して画像を印刷した場合であっても、印刷開始直後に印刷した画像と、印刷開始から数枚印刷した後に印刷される画像とでは、色合いが異なって印刷される畏れがあるという課題があった。

この発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、印刷開始直後に印刷した画像と、印刷開始から数枚印刷した後に印刷される画像とが、ほぼ同様の色合いにて印刷される印刷装置、コンピュータプログラム、印刷システム、及び、印刷方法を提供することを目的とする。

主たる発明は、インク吐出部からインクを吐出させるための駆動素子と、前記駆動素子を駆動するための駆動回路と、を装置内に有し、所定の周期の駆動信号に基づいて、前記駆動回路により前記駆動素子を駆動して前記インク吐出部からインクを吐出することにより印刷を実行する印刷装置において、前記印刷を実行する前に、前記駆動信号より短い周期にて前記駆動素子を駆動し、前記駆動回路の発熱により前記装置内の温度を上昇させることを特徴とする印刷装置である。

本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明確にする。

本発明によれば、印刷開始直後に印刷した画像と、印刷開始から数枚印刷した後に印刷した画像とが、ほぼ同様の色合いにて印刷される印刷装置、コンピュータプログラム、印刷システム、及び、印刷方法を実現することが可能である。

本明細書及び添付図面の記載により少なくとも次のことが明らかにされる。

インク吐出部からインクを吐出させるための駆動素子と、前記駆動素子を駆動するための駆動回路と、を装置内に有し、所定の周期の駆動信号に基づいて、前記駆動回路により前記駆動素子を駆動して前記インク吐出部からインクを吐出することにより印刷を実行する印刷装置において、前記印刷を実行する前に、前記駆動信号より短い周期にて前記駆動素子を駆動し、前記駆動回路の発熱により前記装置内の温度を上昇させることを特徴とする印刷装置である。

このような印刷装置によれば、印刷を実行する前に装置内の温度を上昇させるので、インクを吐出する際には、装置内の温度が高くなっている。このため、印刷を開始してから終了するまでの間において、装置内の温度の上昇を抑えることが可能である。すなわち、インク吐出部、駆動素子、駆動回路が設けられ、インクが収容されている装置内の温度が安定しているため、駆動回路から安定した駆動信号が出力されて駆動素子が安定して動作し、インク吐出部から吐出されるインクの量のばらつきを小さく抑えることが可能である。このため、複数枚連続して印刷する場合であっても、印刷開始直後の数枚の画像と、所定枚数印刷した後に印刷される画像とが、異なった色合いにて印刷されることを抑えることが可能である。

また、装置内に設けられた駆動回路の発熱により、装置内の温度を上昇させるので、印刷動作に必要のないヒーター等を設ける必要はないため、低コストにて印刷開始直後に印刷される画像の色合いが経時的に変化して印刷されることを抑えることが可能である。

さらに、インクを吐出して印刷を実行する駆動信号より短い周期の信号にて装置内の温度を上昇させるので、通常の印刷時より、駆動素子を高速に駆動するため、駆動回路を急速に発熱させることが可能である。このため、装置内の温度を急速に上昇させ、１枚目を印刷するまでの時間を短縮することが可能であり、スループットを向上させることが可能である。

かかる印刷装置において、前記装置内の温度を検出するための装置内温度センサを有し、前記装置内温度センサにて検出した温度が、所定の温度に到達した後に、前記印刷を実行することが望ましい。
このような印刷装置によれば、装置内の温度を温度センサにより検出することが可能なので、装置内の温度が所定の温度に確実に上昇した後に印刷を実行することが可能である。このため、印刷開始後から連続して印刷される数枚の画像の間にて、色合いが異なる画像が印刷されることを確実に抑えることが可能である。

かかる印刷装置において、前記所定の温度は、印刷動作を継続した際に、前記装置内の温度が定常状態となる温度であることが望ましい。
このような印刷装置によれば、印刷を実行する前に上昇させる装置内の温度を、定常状態となる温度としたので、印刷を開始した後には装置内の温度が変化しない。このため、印刷される画像の色合いが、経時的に変化することを抑えることが可能である。

かかる印刷装置のおいて、装置外の温度を検出する装置外温度センサを有し、前記所定の温度は、前記装置外温度センサにて検出した温度より、所定度数高い温度であることが望ましい。
このような印刷装置によれば、印刷を実行する前に上昇させる装置内の温度を、前記装置外温度センサにて検出した温度より、所定度数高い温度とすることにより、印刷を開始する温度が明確になり、制御が容易である。特に定常状態の温度は、装置が設置されている環境の温度に影響されるので、印刷を実行する前に上昇させる装置内の温度を、前記装置外温度センサにて検出した温度を基準とした値にて設定することにより、容易な制御により確実に装置内の温度を定常状態とすることが可能である。

かかる印刷装置において、前記駆動信号は、所定量より大きく電位が変化し、前記装置内の温度を上昇させるために前記駆動素子を駆動する際には、電位の変化が所定量以下の信号を前記駆動素子に供給することが望ましい。
このような印刷装置によれば、装置内の温度を上昇させるために駆動素子を駆動する際には、インクを吐出させる駆動信号における電位の変化量以下の変化量の信号にて駆動素子を駆動するので、インク吐出部からインクは吐出され難い。このため、装置内の温度を上昇させるためだけに駆動素子を動作させる際に、インクが吐出されることを抑えることが可能である。

かかる印刷装置において、前記電位の変化が所定量以下の信号に基づいて前記駆動素子を駆動した際には、前記インク吐出部からインクを吐出しないことが望ましい。
このような印刷装置によれば、このため、装置内の温度を上昇させるためだけに駆動素子を動作させる際に、インクを吐出しないのでインクを浪費することなく、装置内の温度を上昇させることが可能である。

かかる印刷装置において、前記駆動信号より短い周期にて前記駆動素子を駆動するための、前記駆動信号と異なる駆動信号を有することが望ましい。
このような印刷装置によれば、駆動信号より短い周期にて前記駆動素子を駆動するための駆動信号を、インクを吐出させて印刷するための駆動信号とは別に有しているので、印刷前に装置内の温度を上昇させる際と、印刷を実行する際とにて、使用する駆動信号を切り替えることが可能である。このため、装置内の温度を上昇させるために、電位を変更したり、電位を変化させるタイミングを調整したりすることなく、装置内の温度を上昇させることが可能である。このため、容易な制御にて装置内の温度を上昇させることが可能である。

かかる印刷装置において、媒体に印刷可能な印刷領域の外側に吐出されたインクを収容する吐出インク収容部を有しており、前記装置内の温度を上昇させるために前記駆動素子を駆動する際には、前記吐出インク収容部にインクを吐出してもよい。
このような印刷装置によれば、装置内の温度を上昇させるために、インクを吐出するので、駆動素子にはインクを吐出しない場合より高い電位の信号が供給される。このため、装置内の温度を短時間にて所定温度に上昇させることが可能である。また、装置内の温度を上昇させるために吐出するインクは、吐出インク収容部に収容されるため、媒体の搬送部等には吐出されない。このため、装置内をインクにて汚すことなく温度をより早く上昇させることが可能であり、また、後に印刷する媒体の裏面がインクにて汚れる畏れもない。

また、インク吐出部からインクを吐出させるための駆動素子と、前記駆動素子を駆動するための駆動回路と、を装置内に有し、所定の周期にて所定量より大きく電位が変化する駆動信号に基づいて、前記駆動回路により前記駆動素子を駆動して前記インク吐出部からインクを吐出することにより印刷を実行する印刷装置において、前記装置内の温度を検出するための装置内温度センサと、装置外の温度を検出する装置外温度センサとを有し、前記印刷を実行する前に、前記駆動信号より短い周期の、前記駆動信号と異なる駆動信号を、前記駆動素子に供給し、前記インク吐出部からインクを吐出させることなく前記駆動素子を駆動して、前記駆動回路の発熱により、前記装置内温度センサにて検出した温度が、前記装置外温度センサにて検出した温度より、所定度数高い温度に、前記装置内の温度を上昇させることを特徴とする印刷装置である。
このような印刷装置によれば、上述した効果を奏するため、本発明の目的を最も有効に達成することが可能である。

また、インク吐出部からインクを吐出させるための駆動素子と、前記駆動素子を駆動するための駆動回路と、を装置内に有し、所定の周期の駆動信号に基づいて、前記駆動回路により前記駆動素子を駆動して前記インク吐出部からインクを吐出することにより印刷を実行する印刷装置に、前記印刷を実行する前に、前記駆動信号より短い周期にて前記駆動素子を駆動し、前記駆動回路の発熱により前記装置内の温度を上昇させる機能を実現させるためのコンピュータプログラムも実現可能である。

また、コンピュータ本体、及び、このコンピュータ本体に接続され、インク吐出部からインクを吐出させるための駆動素子と、前記駆動素子を駆動するための駆動回路と、を装置内に有し、所定の周期の駆動信号に基づいて、前記駆動回路により前記駆動素子を駆動して前記インク吐出部からインクを吐出することにより印刷を実行する印刷装置、を有する印刷システムにおいて、前記印刷を実行する前に、前記駆動信号より短い周期にて前記駆動素子を駆動し、前記駆動回路の発熱により前記装置内の温度を上昇させることを特徴とする印刷システムも実現可能である。

また、インク吐出部からインクを吐出させるための駆動素子を駆動するための駆動回路により前記駆動素子を駆動して前記インク吐出部からインクを吐出することにより印刷するための、所定周期の駆動信号より短い周期にて前記駆動素子を駆動し、前記駆動回路の発熱により前記装置内の温度を上昇させるステップと、前記装置内の温度が上昇した後に、前記駆動信号に基づいて前記駆動素子を駆動し、前記インク吐出部からインクを吐出することにより印刷するステップと、を有することを特徴とする印刷方法も実現可能である。

＝＝＝印刷装置の全体構成＝＝＝
図１〜図４は、本発明における印刷装置としてのインクジェットプリンタの一実施形態を説明するための図である。図１は、本実施形態のインクジェットプリンタの外観を示す図、図２は、インクジェットプリンタの構成を示すブロック図、図３は、インクジェットプリンタのキャリッジ及びその周辺部を示す図、図４は、インクジェットプリンタの搬送部及びその周辺部を示す図である。

図１に示すように、インクジェットプリンタ（以下、プリンタという）１は、外装カバー３１を有し、背面から供給された印刷用紙等の媒体を前面から排出するように構成されている。プリンタ１の前面部には操作パネル２および排紙部３が設けられ、その背面部には給紙部４が設けられている。また、プリンタ１の外周部には、装置外部、すなわちプリンタ１外部の温度を検出するための装置外温度センサ９が設けられている。操作パネル２には、各種操作ボタン５および表示ランプ６が設けられている。また、排紙部３には、不使用時に排紙口を塞ぐ排紙トレー７が設けられている。給紙部４には、カット紙（図示しない）を保持する給紙トレー８、媒体ユニットとしてのロール紙ユニット３０を保持するロール紙ユニットホルダ３５、３６が備えられている。

図２に示すように、プリンタ１は、その主要部として、紙搬送ユニット１０と、インク吐出ユニット２０と、キャリッジ駆動ユニット４０と、コントローラ６０とを備えている。

紙搬送ユニット１０は、印刷用紙等の媒体を印刷可能な位置に搬送し、印刷動作時に所定の搬送方向（図２において紙面に垂直な方向）に所定の移動量にて間欠的に搬送する搬送機構として機能する。紙搬送ユニット１０は、図４に示すように、薄手の印刷用紙等を挿入するための紙挿入口１１Ａ及びロール紙や厚手の印刷用紙等を挿入するための挿入口１１Ｂと、給紙モータ（不図示）と、給紙ローラ１３と、プラテン１４と、紙搬送モータ（以下、ＰＦモータという）１５と、紙搬送モータドライバ（以下、ＰＦモータドライバという）１６と、搬送ローラ１７Ａと排紙ローラ１７Ｂと、フリーローラ１８Ａとフリーローラ１８Ｂと、搬送ローラ１７Ａの回転量を検出するためのロータリー式エンコーダ５２と、印刷される紙の先端及び後端の位置を検出するための紙検出センサ５３を有する。ただし、紙搬送ユニット１０が搬送機構として機能するためには、必ずしも、これらの構成要素を全て要するというわけではない。

給紙モータ（不図示）は、紙挿入口１１Ａに挿入された印刷用紙をプリンタ１内に搬送するモータであり、パルスモータで構成される。給紙ローラ１３は、紙挿入口１１Ａから挿入された紙をプリンタ１内に搬送するローラであり、給紙モータによって駆動される。一方、紙挿入口１１Ｂからはロール紙や、厚手の印刷用紙がプリンタ１の操作者により挿入される。

ＰＦモータ１５は、図２および図３に示すように、媒体である例えば印刷用紙を紙搬送方向に送り出すモータであり、ＤＣモータで構成される。ＰＦモータドライバ１６は、ＰＦモータ１５を駆動するためのものである。搬送ローラ１７Ａは、給紙ローラ１３によってプリンタ内に搬送された印刷用紙を印刷可能な領域まで送り出すローラであり、ＰＦモータ１５によって駆動される。フリーローラ１８Ａは、搬送ローラ１７Ａと対向する位置に設けられ、印刷用紙を搬送ローラ１７Ａとの間に挟むことによって印刷用紙を搬送ローラ１７Ａに向かって押さえる。紙挿入口１１Ｂから挿入されたロール紙や、厚手の印刷用紙は、その先端が後述する搬送ローラ１７Ａとフリーローラ１８Ａとに挟持されるべく挿入された後に、上述したように搬送ローラ１７Ａにて搬送される。

排紙ローラ１７Ｂは、印刷が終了した印刷用紙をプリンタの外部に排出するローラである。排紙ローラ１７Ｂは、不図示の歯車により、ＰＦモータ１５によって駆動される。フリーローラ１８Ｂは、排紙ローラ１７Ｂと対向する位置に設けられ、印刷用紙を排紙ローラ１７Ｂとの間に挟むことによって印刷用紙を排紙ローラ１７Ｂに向かって押さえる。プラテン１４については後述する。

インク吐出ユニット２０は、印刷用紙等の媒体にインクを吐出するためのものである。インク吐出ユニット２０は、図２に示すように、キャリッジ４１に搭載された印刷ヘッド２１と、印刷ヘッド２１を駆動するための駆動回路としてのヘッドドライバ２２とを有する。印刷ヘッド２１は、インクを吐出するためのノズルｎを複数有し、各ノズルｎから断続的にインクを吐出する。ヘッドドライバ２２は、印刷ヘッド２１を駆動して、印刷ヘッド２１から断続的にインクを吐出させるためのものである。また、キャリッジ４１には、装置内部、すなわち、プリンタ１の内部の温度を検出するための装置内温度センサ５４が設けられている。この装置内温度センサ５４は、例えば、ヘッドドライバ２２、印刷ヘッド２１と同様にキャリッジ４１に搭載されている場合には、ヘッドドライバ２２に設けられていてもよい。

キャリッジユニット４０は、図３に示すように、インクを収容するインクカートリッジ４８，４９及び印刷ヘッド２１が搭載されたキャリッジ４１を所定の方向（図２において紙面の左右方向、以下、ＣＲ移動方向という）に移動させるためのものである。キャリッジユニット４０は、キャリッジ４１と、キャリッジモータ（以下、ＣＲモータという）４２と、キャリッジモータドライバ（以下、ＣＲモータドライバという）４３と、プーリ４４と、タイミングベルト４５と、ガイドレール４６と、キャリッジ４１の位置を検出するためのリニア式エンコーダ５１と、印刷していないときに印刷ヘッド２１のノズルｎを覆う吐出インク収容部としての印刷ヘッドキャップ２３とを有する。そして、印刷ヘッド２１が有するノズルｎは、ＣＲ移動方向に沿って移動しながら、断続的にインクを吐出して印刷し、印刷しないときには印刷用紙が搬送される搬送領域の外側に設けられた待機位置に位置して、各ノズルｎは印刷ヘッドキャップ２３にて覆われるように構成されている。

ＣＲモータ４２は、キャリッジ４１をＣＲ移動方向に移動させるモータであり、ＤＣモータで構成される。ＣＲモータドライバ４３は、ＣＲモータ４２を駆動するためのものである。プーリ４４は、ＣＲモータ４２の回転軸に取り付けられている。タイミングベルト４５は、プーリ４４によって駆動される。ガイドレール４６は、キャリッジ４１をＣＲ移動方向に案内する。印刷ヘッドキャップ２３は、キャリッジ４１の移動可能範囲であり、且つ、印刷用紙が搬送される搬送領域外に設けられ、印刷していないときに、印刷ヘッド２１のノズルｎを覆うことにより、ノズルｎ内のインクの乾燥を防止し、印刷する際には、印刷ヘッド２１から離れる方向に移動する。また、印刷ヘッドキャップ２３内にはインク吸収部材が設けられており、長時間印刷が実行されない場合には、印刷ヘッド２１はノズルｎが印刷ヘッドキャップ２３に覆われた状態にてインクを吐出するフラッシングを実行し、目詰まりを防止する。

コントローラ６０は、プリンタ１の制御を行うためのものである。コントローラ６０は、ＣＰＵ６１と、タイマ６２と、インターフェース部６３と、ＡＳＩＣ６４と、メモリ６５と、ＤＣコントローラ６６とを有する。ＣＰＵ６１は、プリンタ全体の制御を行うためのものであり、ＤＣコントローラ６６、ＰＦモータドライバ１６、ＣＲモータドライバ４３、およびヘッドドライバ２２に制御指令を与える。タイマ６２は、ＣＰＵ６１に対して周期的に割り込み信号を発生する。インターフェース部６３は、プリンタの外部に設けられたホストコンピュータ６７との間でデータの送受信を行う。ＡＳＩＣ６４は、ホストコンピュータ６７からインターフェース部６３を介して送られてくる印刷情報に基づいて、印刷の解像度や吐出ヘッドの駆動波形等を制御する。メモリ６５は、ＡＳＩＣ６４及びＣＰＵ６１のプログラムを格納する領域や作業領域等を確保するためのものであり、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の記憶手段を有する。ＤＣコントローラ６６は、ＣＰＵ６１から送られてくる制御指令とリニア式エンコーダ５１，ロータリー式エンコーダ５２、装置内温度センサ５４、装置外温度センサ９等の各種センサ等からの出力に基づいて、ＰＦモータドライバ１６及びＣＲモータドライバ４３を制御する。

このようなインクジェットプリンタ１では、印刷時において、印刷用紙が搬送ローラ１７Ａにより間欠的に所定の搬送量で搬送され、その間欠的な搬送の合間にキャリッジ４１が、搬送ローラ１７Ａによる搬送方向に対して交差する方向、即ちここではＣＲ移動方向に沿って移動しながら、吐出ヘッド２１から印刷用紙に向けてインクを吐出する。この吐出されたインクによって、印刷用紙上にはドットが形成されて印刷用紙上に画像が形成される。

＝＝＝印刷ヘッド２１の吐出機構＝＝＝
図５は、印刷ヘッド２１の下面部に設けられたインクの吐出ノズルｎの配列を示した図である。印刷ヘッド２１の下面部には、同図に示すように、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）の色毎にそれぞれ複数のノズルｎ１〜ｎ４８（本実施形態では４８個）からなるノズル列２１１が設けられている。各ノズルｎ１〜ｎ４８は、印刷用紙の搬送方向に沿って直線状に配列されている。各ノズル列２１１は、印刷ヘッド２１の移動方向（ＣＲ移動方向）に沿って相互に間隔を隔てて平行に配置されている。各ノズルｎ１〜ｎ４８には、インク滴を吐出するための駆動素子としてのピエゾ素子ＰＥが設けられている。

ピエゾ素子ＰＥは、その両端に設けられた電極間に所定時間幅の電圧を印加すると、電圧の印加時間に応じて伸張し、インクの流路の側壁を変形させる。これによって、インクの流路の体積がピエゾ素子ＰＥの伸縮に応じて収縮し、この収縮分に相当するインクが、インク滴となって各色の各ノズルｎ１〜ｎ４８から吐出される。

図６は、各ノズルｎ１〜ｎ４８のヘッドドライバ２２を示したブロック図である。このヘッドドライバ２２は、図６に示すように、原駆動信号生成部２２１と、複数のマスク回路２２２とを備えている。原駆動信号生成部２２１は、各ノズルｎ１〜ｎ４８に共通して用いられる原駆動信号ＯＤＲＶを生成する。本実施形態においては、原駆動信号生成部２２１は、メモリ６５に記憶された２つの駆動信号情報に基づいて、２種類の原駆動信号を生成することが可能である。

２つの原駆動信号の一方は、インクを吐出して印刷するための第１原駆動信号ＯＤＲＶ１と、インクを吐出させることなくピエゾ素子ＰＥを伸縮（振動）させるための第２原駆動信号ＯＤＲＶ２である。

第１原駆動信号ＯＤＲＶ１は、キャリッジ４１の移動速度や画像解像度に基づいて決定され、画素を所定の位置に形成するために周期的にインクを吐出する基準タイミング信号ＰＴＳに基づいて、出力される駆動信号である。

本実施形態において、１つの画素は、３滴のインク滴の組み合わせにより、各サイズの画素、すなわち大サイズ画素、中サイズ画素、小サイズ画素が形成されている。そして、１画素を形成するためのインクを吐出可能な期間（以下、１画素期間という）ＴＷに最大３滴のインクを吐出する。

図７は、ノズル列からインクを吐出させるための第１原駆動信号を示す図である。
図７に示すように、第１原駆動信号ＯＤＲＶ１は、期間Ｔ１に出力される第１パルス信号ＰＳ１と、期間Ｔ２に出力される第２パルス信号ＰＳ２と、期間Ｔ３に出力される第３パルス信号ＰＳ３とを有しており、１つの画素を形成する周期ＴＷにて繰り返し発生するパルス列波形信号である。

第１原駆動信号ＯＤＲＶ１において、第１パルス信号ＰＳ１はノズルｎから中インク滴を吐出させ中ドット駆動パルスＤＰ１であり、第２パルス信号ＰＳ２はノズルｎから小インク滴を吐出させる小ドット駆動パルスＤＰ２であり、第３パルス信号ＰＳ３は第１パルス信号ＰＳ１と同様に、ノズルｎから中インク滴を吐出させる中ドット駆動パルスＤＰ３である。

そして、図７に示すように大サイズ画素を形成する際には、第１パルス信号ＰＳ１と第３パルス信号ＰＳ３とがピエゾ素子ＰＥに供給されて、２つの中ドットにて１つの画素が形成される。中サイズ画素を形成する際には、第１パルス信号ＰＳ１及び第３パルス信号ＰＳ３のいずれかと、第２パルス信号ＰＳ２とがピエゾ素子ＰＥに供給されて、１つの中ドットと１つの小ドットとにて１つの画素が形成される。このとき、第１パルス信号ＰＳ１及び第３パルス信号ＰＳ３のいずれを供給するかは、キャリッジ４１移動方向により設定されている。小サイズ画素を形成する際には、第２パルス信号ＰＳ２がピエゾ素子ＰＥに供給されて、１つの小ドットにて１つの画素が形成される。図７の画素イメージ図において、２つのドットにて形成される画素が有するドット同士の間隔が開いているように示されているが、実際にはインクの広がりや滲みにより１つの画素を形成する。

第２原駆動信号ＯＤＲＶ２は、前述した基準タイミング信号ＰＴＳより短い周期のタイミング信号ＮＰＴＳに基づいて、出力される駆動信号である。

図８は、インクを吐出することなくピエゾ素子ＰＥを振動させるための第２原駆動信号を示す図である。
図８に示すように、第２原駆動信号ＯＤＲＶ２は、期間ＴＷの１／３の周期のタイミング信号ＮＰＴＳに基づいて出力される第４パルス信号ＰＳ４を繰り返し発生するパルス列波形信号である。第２原駆動信号ＯＤＲＶ２は、第１原駆動信号ＯＤＲＶ１より周波数が高く、電位の変化は第１原駆動信号ＯＤＲＶ１より小さい駆動信号である。このため、第２原駆動信号がピエゾ素子ＰＥに供給されると、ピエゾ素子ＰＥは高い周波数にて小さな変位にて微振動する。この微振動では、ノズルｎからインクは吐出されない。

ヘッドドライバ２２は、インクを吐出することなくピエゾ素子ＰＥを振動させる場合には、コントローラ６０の制御により、第２原駆動信号ＯＤＲＶ２を原駆動信号生成部２２１にて生成してピエゾ素子ＰＥに供給し、印刷を実行する場合には、第１原駆動信号ＯＤＲＶ１を原駆動信号生成部２２１にて生成してピエゾ素子ＰＥに供給する。

マスク回路２２２は、印刷ヘッド２１のノズルｎ１〜ｎ４８をそれぞれ駆動する複数のピエゾ素子ＰＥに対応して設けられている。各マスク回路２２２には、原駆動信号生成部２２１から第１原駆動信号信号ＯＤＲＶ１が入力されるとともに、印刷信号ＰＲＴ（ｉ）が入力される。この印刷信号ＰＲＴ（ｉ）は、画素に対応する画素データであり、一画素に対して３ビットの情報を有する２値信号である。マスク回路２２２は、印刷信号ＰＲＴ（ｉ）のレベルに応じて、第１原駆動信号ＯＤＲＶ１を遮断したり通過させたりする。すなわち、印刷信号ＰＲＴ（ｉ）がレベル『０』のときには、第１原信号ＯＤＲＶ１のパルスを遮断する一方、印刷信号ＰＲＴ（ｉ）がレベル『１』のときには、第１原駆動信号ＯＤＲＶ１の対応するパルスをそのまま通過させて駆動信号ＤＲＶとしてピエゾ素子ＰＥに供給する。例えば、大サイズ画素を印刷するための印刷信号ＰＲＴ（ｉ）は「１０１」であり、この印刷信号に基づいて、第１原駆動信号ＯＤＲＶ１の第１パルス信号ＰＳ１と第３パルス信号ＰＳ３とがピエゾ素子ＰＥに供給される。中サイズ画素を印刷するための印刷信号ＰＲＴ（ｉ）は「１１０」又は「０１１」であり、この印刷信号に基づいて、第１原駆動信号ＯＤＲＶ１の第１パルス信号ＰＳ１と第２パルス信号ＰＳ２、又は第２パルス信号ＰＳ２、第３パルス信号ＰＳ３がピエゾ素子ＰＥに供給される。小サイズ画素を印刷するための印刷信号ＰＲＴ（ｉ）は「０１０」であり、この印刷信号に基づいて、第１原駆動信号ＯＤＲＶ１の第２パルス信号ＰＳ２がピエゾ素子ＰＥに供給される。

第２原駆動信号ＯＤＲＶ２も必要に応じてマスク回路２２２により、パルスを出力しないことも可能であるが、本実施形態では、第２原駆動信号ＯＤＲＶ２のパルスをマスク回路により遮断することはない。また、本実施形態では、第２原駆動信号ＯＤＲＶ２の周期を第１原駆動信号ＯＤＲＶ１の１／３としたが、周期は限るものではなく、第２原駆動信号ＯＤＲＶ２の周期を第１原駆動信号ＯＤＲＶ１より短く設定することにより、ピエゾ素子ＰＥを高い周波数にて振動させることが可能であり、ヘッドドライバ２２を早く発熱させることが可能である。

また、第２原駆動信号ＯＤＲＶ２を出力するタイミングとなるタイミング信号ＮＰＴＳは、基準タイミング信号ＰＴＳの出力に基づいて、基準タイミング信号ＰＴＳの一周期の間に、複数のパルス信号が発生されるように設定してもよい。

＝＝＝印刷動作＝＝＝
図９は、本実施形態のプリンタにおける印刷動作の一例を示すフローチャートである。本実施形態のプリンタ１において、複数枚の印刷用紙に連続して印刷し装置内の温度Ｔｉｎが定常状態となる温度は、装置外の温度Ｔｏｕｔより、例えば５℃高い温度であることが実験的に予め確認されているとする。この場合には、装置内の温度Ｔｉｎが、装置外の温度Ｔｏｕｔより５℃以上高くなったときから、印刷を開始するように設定する。

プリンタ１は、プリンタ１に接続されたホストコンピュータ６７からの印刷指令信号と、印刷信号ＰＲＴとを受信すると（Ｓ１０１）、プリンタ１のコントローラ６０は、プリンタ１の外周部に設けられた装置外温度センサ９の出力により装置外の温度Ｔｏｕｔと、キャリッジ４１に設けられた装置内温度センサ５４の出力により装置内の温度ｉｎとを検出する（Ｓ１０２，Ｓ１０３）。

コントローラ６０は、検出した装置内の温度Ｔｉｎと、装置外の温度Ｔｏｕｔとを比較し（Ｓ１０４）、装置内の温度Ｔｉｎが、装置外の温度Ｔｏｕｔより５℃高い温度（Ｔｏｕｔ＋５）より小さい場合には、ヘッドドライバ２２の原駆動信号生成部２２１にて、第２原駆動信号ＯＤＲＶ２を生成する（Ｓ１０５）。生成した第２原駆動信号ＯＤＲＶ２をピエゾ素子ＰＥに供給することにより、ノズルｎからインクを吐出しない程度にピエゾ素子ＰＥを微振動させる（Ｓ１０６）。ピエゾ素子ＰＥを微振動させることにより、ヘッドドライバ２２が発熱し、装置内の温度が上昇する。

その後、コントローラ６０は周期的に、装置内の温度Ｔｉｎと装置外の温度Ｔｏｕｔとを検出し、装置内の温度Ｔｉｎが、装置外の温度Ｔｏｕｔより５℃高い温度（Ｔｏｕｔ＋５）より小さい場合には、ヘッドドライバ２２にて生成した第２原駆動信号ＯＤＲＶ２に基づいてピエゾ素子ＰＥを微振動させる（Ｓ１０２〜Ｓ１０６）。

そして、装置内の温度Ｔｉｎが、装置外の温度Ｔｏｕｔより５℃以上高い温度（Ｔｏｕｔ＋５）に到達すると、ヘッドドライバ２２の原駆動信号生成部２２１にて、第１原駆動信号ＯＤＲＶ１を生成する（Ｓ１０７）。生成した第１原駆動信号ＯＤＲＶ１と、ホストコンピュータ６７等から受信した印刷信号ＰＲＴとを同期させてマスク回路２２２に供給する。

マスク回路２２２では、印刷信号ＰＲＴに基づいて、第１原駆動信号ＯＤＲＶ１を遮断または通過させるマスク処理を実行し、印刷すべき画像に対応した信号を出力してピエゾ素子ＰＥに供給する。
ピエゾ素子ＰＥは、マスク回路２２２から供給された信号に基づいて駆動され、各ノズルｎからは供給された信号に応じてインクが吐出されることにより画像が印刷される（Ｓ１０８）。

本実施形態のプリンタに１よれば、印刷を実行する前に、印刷するための第１原駆動信号より短い周期の第２原駆動信号ＯＤＲＶ２にてピエゾ素子ＰＥを駆動することにより、ヘッドドライバ２２を発熱させ、装置内の温度が定常状態になるまで上昇させる。このため、印刷を開始した後に、装置内の温度Ｔｉｎが上昇しないため、印刷開始時から印刷終了時まで同一温度下にて印刷することが可能である。よって、各ノズルｎ、ピエゾ素子ＰＥ、ヘッドドライバ２２、が設けられ、インクが収容されている装置内の温度Ｔｉｎが安定しているため、ヘッドドライバ２２から電位が安定した信号が出力されるので、ピエゾ素子ＰＥが安定して動作する。すなわち、各ノズルｎから吐出されるインクの量のばらつきを小さく抑えることが可能である。このため、複数枚連続して印刷する場合であっても、印刷開始直後の数枚の画像と、所定枚数印刷した後に印刷される画像とが、異なった色合いにて印刷されることを抑えることが可能である。

また、装置内の温度Ｔｉｎを検出するための装置内温度センサ５４を備えたので、装置内の温度Ｔｉｎが確実に定常状態となった後に印刷を実行することが可能であり、連続して画像を印刷した場合であっても、経時的に色合いが変化して画像が印刷されることを確実に抑えることが可能である。

また、定常状態となる温度を予め装置外の温度Ｔｏｕｔを基準とした値として（Ｔｏｕｔ＋５）℃に設定することにより、装置外の温度Ｔｏｕｔを検出する装置外温度センサ９の出力に基づいて設置された環境に応じて適切な温度まで装置内の温度Ｔｉｎを上昇させた後に、印刷することが可能である。

さらに、第１原駆動信号ＯＤＲＶ１より短い周期の第２原駆動信号ＯＤＲＶ２にてピエゾ素子ＰＥを駆動し高周波数にて振動させるので、ヘッドドライバ２２を急速に発熱させることが可能である。このため、装置内の温度を急速に上昇させ、最初の１枚目を印刷するまでの時間を短縮することが可能であり、スループットを向上させることが可能である。

また、装置内に設けられたヘッドドライバ２２の発熱により、装置内の温度を上昇させるので、印刷動作に必要のないヒーター等を設ける必要はない。このため、低コストにて連続して印刷される画像の色合いが経時的に変化することを抑えることが可能である。

また、装置内の温度Ｔｉｎを上昇させるための第２原駆動信号ＯＤＲＶ２の電位の変化量は、インクを吐出させる第１原駆動信号駆動ＯＤＲＶ１の電位の変化量以下なので、各ノズルｎからはインクは吐出されない。このため、インクを浪費することなく装置内の温度Ｔｉｎを上昇させることが可能である。さらに、インクを吐出させるための第１原駆動信号ＯＤＲＶ１と、装置内の温度Ｔｉｎを上昇させるための第２原駆動信号ＯＤＲＶ２とをそれぞれ有し、印刷前に第２原駆動信号ＯＤＲＶ２にて装置内の温度を定常状態とした後に、印刷する際には第１原駆動信号ＯＤＲＶ１に切り替えてピエゾ素子ＰＥを駆動するので、容易な制御にて装置内の温度Ｔｉｎを上昇させることが可能である。

本実施形態においては、装置内の温度Ｔｉｎを上昇させるための原駆動信号を、インクを吐出しない程度の微振動としたが、インクを吐出させてもよい。

図１０は、インクを吐出させて装置内の温度Ｔｉｎを上昇させるための第３原駆動信号を示す図である。

図１０に示すように、第３原駆動信号ＯＤＲＶ３は、第２原駆動信号ＯＤＲＶ２と同様に期間ＴＷの１／３の周期のタイミング信号ＮＰＴＳに基づいて、例えば第１原駆動信号ＯＤＲＶ１の第１パルス信号ＰＳ１を繰り返し発生するパルス列波形信号である。すなわち、第３原駆動信号ＯＤＲＶ３は、第１パルス信号ＰＳ１のみを第１原駆動信号ＯＤＲＶ１の周期の１／３の周期にてピエゾ素子ＰＥに供給することが可能であり、第３原駆動信号ＯＤＲＶ３が供給されたピエゾ素子ＰＥを有するノズルｎからは、中ドットを形成可能なインク滴が吐出される。このため、インクを吐出させて装置内の温度Ｔｉｎを上昇させる場合には、予めキャリッジ４１を移動させて、印刷用紙の搬送領域外に設けられた印刷ヘッドキャップ２３にて印刷ヘッド２１のノズルｎを覆っておく。そして、ピエゾ素子ＰＥに第３原駆動信号ＯＤＲＶ３が供給されてノズルｎから吐出されたインクは印刷ヘッドキャップ２３内のインク吸収部材に吸収される。

このように装置内の温度を上昇させるためにインクを吐出させると、インクを吐出しない場合より高い電位の信号がピエゾ素子ＰＥに供給される。このため、装置内の温度Ｔｉｎを短時間にて定常状態まで上昇させることが可能である点で上記実施形態より優れているが、印刷以外の目的にてインクを消費するため、インクを吐出しない形態の方がより望ましい。このとき、装置内の温度を上昇させるために吐出したインクは、印刷ヘッドキャップ２３内に収容されるため、印刷媒体の搬送領域には吐出されない。このため、装置内をインクにて汚すことなく温度をより早く上昇させることが可能であり、また、後に印刷する印刷用紙の裏面がインクにて汚れる畏れもない。

＝＝＝その他の実施形態＝＝＝
本発明は上記実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
（１）上記実施形態において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。
（２）本発明は、一般にインク滴を吐出するタイプの印刷装置に適用可能であり、カラーインクジェットプリンタ以外の種々の印刷装置に適用可能である。例えば、インクジェット方式のファクシミリ装置やコピー装置にも適用可能である。

＜＜＜印刷システム等の構成＞＞＞
次に、本発明に係る実施形態の一例である印刷システム、コンピュータプログラムの実施形態について、図面を参照しながら説明する。

図１１は、印刷システムの外観構成を示した説明図である。コンピュータシステム７００は、コンピュータ本体７０２と、表示装置７０４と、プリンタ７０６と、入力装置７０８と、読取装置７１０とを備えている。表示装置７０４は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube：陰極線管）やプラズマディスプレイや液晶表示装置等が用いられるのが一般的であるが、これに限られるものではない。プリンタ７０６は、上記に説明されたプリンタが用いられている。入力装置７０８は、本実施形態ではキーボード７０８Ａとマウス７０８Ｂが用いられているが、これに限られるものではない。読取装置７１０は、本実施形態ではフレキシブルディスクドライブ装置７１０ＡとＣＤ−ＲＯＭドライブ装置７１０Ｂが用いられているが、これに限られるものではなく、例えばＭＯ（Magneto Optical）ディスクドライブ装置やＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の他のものであっても良い。

図１２は、図１１に示した印刷システムの構成を示すブロック図である。コンピュータ本体７０２が収納された筐体内にＲＡＭ等の内部メモリ８０２と、ハードディスクドライブユニット８０４等の外部メモリがさらに設けられている。

なお、以上の説明においては、プリンタ７０６が、コンピュータ本体７０２、表示装置７０４、入力装置７０８、及び、読取装置７１０と接続されてコンピュータシステムを構成した例について説明したが、これに限られるものではない。例えば、コンピュータシステムが、コンピュータ本体７０２とプリンタ７０６から構成されても良く、印刷システムが表示装置７０４、入力装置７０８及び読取装置７１０のいずれかを備えていなくても良い。

また、例えば、プリンタ７０６が、コンピュータ本体７０２、表示装置７０４、入力装置７０８、及び、読取装置７１０のそれぞれの機能又は機構の一部を持っていても良い。一例として、プリンタ７０６が、画像処理を行う画像処理部、各種の表示を行う表示部、及び、デジタルカメラ等により撮影された画像データを記録した記録メディアを着脱するための記録メディア着脱部等を有する構成としても良い。

また、上述した実施形態における、プリンタを制御するコンピュータプログラムが、プリンタコントローラ４１のメモリに記憶されており、プリンタコントローラがこのコンピュータプログラムを実行することにより、上述した実施形態のプリンタ動作を達成してもよい。

このようにして実現された印刷システムは、システム全体として従来システムよりも優れたシステムとなる。

本実施形態のインクジェットプリンタの外観を示す図。 インクジェットプリンタの構成を示すブロック図。 インクジェットプリンタのキャリッジ及びその周辺部を示す図。 インクジェットプリンタの搬送部及びその周辺部を示す図。 印刷ヘッドの下面部に設けられたインクの吐出ノズルの配列を示した図。 各ノズルのヘッドドライバを示したブロック図。 ノズル列からインクを吐出させるための第１原駆動信号を示す図。 インクを吐出することなくピエゾ素子を振動させるための第２原駆動信号を示す図。 本実施形態のプリンタにおける印刷動作の一例を示すフローチャート。 インクを吐出させて装置内の温度を上昇させるための第３原駆動信号を示す図。 印刷システムの外観構成を示した説明図。 図１１に示した印刷システムの構成を示すブロック図。

符号の説明

１ インクジェットプリンタ（プリンタ）、２ 操作パネル、３ 排紙部、４ 給紙部、
５ 操作ボタン、６ 表示ランプ、７ 排紙トレー、８ 給紙トレー、
９ 装置外温度センサ，１０ 紙搬送ユニット、１１Ａ，１１Ｂ 紙挿入口
１３ 給紙ローラ、 １４ プラテン、
１５ 紙搬送モータ（ＰＦモータ）、１６ 紙搬送モータドライバ（ＰＦモータドライバ）、
１７Ａ 搬送ローラ、 １７Ｂ 排紙ローラ、１８Ａ・１８Ｂ フリーローラ、
２０ インク吐出ユニット、２１ 吐出ヘッド、 ２１１ ノズル列、
２２ ヘッドドライバ、２２１ 原駆動信号生成部、 ２２２ マスク回路、
２３ 印刷ヘッドキャップ，３０ ロール紙ユニット、３１ 外装カバー、
３５，３６ ロール紙ユニットホルダ、 ４０ キャリッジユニット、４１ キャリッジ、
４２ キャリッジモータ（ＣＲモータ）、
４３ キャリッジモータドライバ（ＣＲモータドライバ）、
４４ プーリ、 ４５ タイミングベルト、 ４６ ガイドレール、
４８ インクカートリッジ（黒），４９ インクカートリッジ（カラー）、
５１ リニア式エンコーダ、５２ ロータリー式エンコーダ、
５３ 紙検出センサ、５４ 装置内温度センサ、６０ コントローラ、 ６１ ＣＰＵ、
６２ タイマ、６３ インターフェース部、 ６４ ＡＳＩＣ、 ６５ メモリ、
６６ ＤＣコントローラ、 ６７ ホストコンピュータ、
７００ 印刷システム、 ７０２ コンピュータ本体、
７０４ 表示装置、 ７０６ プリンタ、 ７０８ 入力装置、
７０８Ａ キーボード、 ７０８Ｂ マウス、 ７１０ 読取装置、
７１０Ａ フレキシブルディスクドライブ装置、
７１０Ｂ ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置、 ８０２ 内部メモリ、
８０４ ハードディスクドライブユニット、ＤＲＶ 駆動信号
ｎ ノズル、ＯＤＲＶ１ 第１原駆動信号、ＯＤＲＶ２ 第２原駆動信号、
ＯＤＲＶ３ 第３原駆動信号、ＰＥ ピエゾ素子、ＰＲＴ 印刷信号、
ＰＳ１ 第１パルス信号、ＰＳ２ 第２パルス信号、ＰＳ３ 第３パルス信号、
ＰＳ４ 第４パルス信号、Ｔｏｕｔ 装置外の温度、Ｔｉｎ 装置内の温度

Claims (12)

1. インク吐出部からインクを吐出させるための駆動素子と、
   前記駆動素子を駆動するための駆動回路と、を装置内に有し、
   所定の周期の駆動信号に基づいて、前記駆動回路により前記駆動素子を駆動して前記インク吐出部からインクを吐出することにより印刷を実行する印刷装置において、
   前記印刷を実行する前に、前記駆動信号より短い周期にて前記駆動素子を駆動し、前記駆動回路の発熱により前記装置内の温度を上昇させることを特徴とする印刷装置。
2. 請求項１に記載の印刷装置において、
   前記装置内の温度を検出するための装置内温度センサを有し、
   前記装置内温度センサにて検出した温度が、所定の温度に到達した後に、前記印刷を実行することを特徴とする印刷装置。
3. 請求項２に記載の印刷装置において、
   前記所定の温度は、印刷動作を継続した際に、前記装置内の温度が定常状態となる温度であることを特徴とする印刷装置。
4. 請求項２又は請求項３に記載の印刷装置のおいて、
   装置外の温度を検出する装置外温度センサを有し、
   前記所定の温度は、前記装置外温度センサにて検出した温度より、所定度数高い温度であることを特徴とする印刷装置。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の印刷装置において、
   前記駆動信号は、所定量より大きく電位が変化し、
   前記装置内の温度を上昇させるために前記駆動素子を駆動する際には、電位の変化が所定量以下の信号を前記駆動素子に供給することを特徴とする印刷装置。
6. 請求項５に記載の印刷装置において、
   前記電位の変化が所定量以下の信号に基づいて前記駆動素子を駆動した際には、前記インク吐出部からインクを吐出しないことを特徴とする印刷装置。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の印刷装置において、
   前記駆動信号より短い周期にて前記駆動素子を駆動するための、前記駆動信号と異なる駆動信号を有することを特徴とする印刷装置。
8. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の印刷装置において、
   媒体に印刷可能な印刷領域の外側に吐出されたインクを収容する吐出インク収容部を有しており、
   前記装置内の温度を上昇させるために前記駆動素子を駆動する際には、前記吐出インク収容部にインクを吐出することを特徴とする印刷装置。
9. インク吐出部からインクを吐出させるための駆動素子と、
   前記駆動素子を駆動するための駆動回路と、を装置内に有し、
   所定の周期にて所定量より大きく電位が変化する駆動信号に基づいて、前記駆動回路により前記駆動素子を駆動して前記インク吐出部からインクを吐出することにより印刷を実行する印刷装置において、
   前記装置内の温度を検出するための装置内温度センサと、装置外の温度を検出する装置外温度センサとを有し、
   前記印刷を実行する前に、
   前記駆動信号より短い周期の、前記駆動信号と異なる駆動信号を、前記駆動素子に供給し、前記インク吐出部からインクを吐出させることなく前記駆動素子を駆動して、
   前記駆動回路の発熱により、前記装置内温度センサにて検出した温度が、前記装置外温度センサにて検出した温度より、所定度数高い温度に、前記装置内の温度を上昇させることを特徴とする印刷装置。
10. インク吐出部からインクを吐出させるための駆動素子と、
    前記駆動素子を駆動するための駆動回路と、を装置内に有し、
    所定の周期の駆動信号に基づいて、前記駆動回路により前記駆動素子を駆動して前記インク吐出部からインクを吐出することにより印刷を実行する印刷装置に、
    前記印刷を実行する前に、前記駆動信号より短い周期にて前記駆動素子を駆動し、前記駆動回路の発熱により前記装置内の温度を上昇させる機能を実現させるためのコンピュータプログラム。
11. コンピュータ本体、及び、このコンピュータ本体に接続され、
    インク吐出部からインクを吐出させるための駆動素子と、
    前記駆動素子を駆動するための駆動回路と、を装置内に有し、
    所定の周期の駆動信号に基づいて、前記駆動回路により前記駆動素子を駆動して前記インク吐出部からインクを吐出することにより印刷を実行する印刷装置、を有する印刷システムにおいて、
    前記印刷を実行する前に、前記駆動信号より短い周期にて前記駆動素子を駆動し、前記駆動回路の発熱により前記装置内の温度を上昇させることを特徴とする印刷システム。
12. インク吐出部からインクを吐出させるための駆動素子を駆動するための駆動回路により前記駆動素子を駆動して前記インク吐出部からインクを吐出することにより印刷するための、所定周期の駆動信号より短い周期にて前記駆動素子を駆動し、前記駆動回路の発熱により前記装置内の温度を上昇させるステップと、
    前記装置内の温度が上昇した後に、前記駆動信号に基づいて前記駆動素子を駆動し、前記インク吐出部からインクを吐出することにより印刷するステップと、を有することを特徴とする印刷方法。
    

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