JP2007245550A - Inkjet recording device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インクジェット記録装置に関し、詳しくはインクを吐出して記録を行うプリンタやファクシミリ等に用いられるインクジェット記録装置に関する。 The present invention relates to an ink jet recording apparatus, and more particularly, to an ink jet recording apparatus used for a printer, a facsimile, or the like that performs recording by discharging ink.
この種のインクジェット記録装置においては、例えば、記録用インクが充填されているカートリッジ式のインクタンクから、インクジェット記録ヘッドにインクが供給される。そして、記録ヘッドに設けられている吐出口からインクが記録液滴として被記録材に向けて吐出され、記録が行われる。 In this type of ink jet recording apparatus, for example, ink is supplied to the ink jet recording head from a cartridge-type ink tank filled with recording ink. Then, ink is ejected as recording droplets toward a recording material from an ejection port provided in the recording head, and recording is performed.
このようなインクジェット記録装置においては、インクタンクから記録ヘッドに至るインク供給系に塵埃や気泡が混入することがある。記録ヘッドに設けられているインク吐出口やこれに連通する液路は、一般的に、内径が数μmから数10μm程度と微小である。そのため、混入した塵埃や気泡が記録ヘッドの液路に導かれると、液路内に付着してインクの流れを妨げ、インク吐出効率を低下させたり、甚だしい場合には目詰まりを生じてインクの吐出不良を引き起こしたりするおそれがある。また、記録装置にインクタンクを装着したままインクの吐出を長期間行わなかった場合には、インクを構成する成分が固着して、同様にインクの吐出異常を生じさせるおそれがある。 In such an ink jet recording apparatus, dust and bubbles may be mixed in the ink supply system from the ink tank to the recording head. The ink discharge port provided in the recording head and the liquid path communicating with the ink discharge port generally have a very small inner diameter of about several μm to several tens of μm. For this reason, if dust or bubbles mixed in are guided to the liquid path of the recording head, they will adhere to the liquid path, obstructing the ink flow, reducing the ink discharge efficiency, or clogging in severe cases. There is a risk of causing a discharge failure. In addition, when ink is not ejected for a long time with the ink tank attached to the recording apparatus, the components constituting the ink may stick and cause abnormal ink ejection as well.
これらの問題の解消を図るには、記録に際して、記録ヘッドからのインク吐出を良好な状態に維持することが望ましく、そのための回復手段として、加圧回復手段や、吸引回復手段などが採用されてきた。これらのうち、吸引回復手段は、記録ヘッドのインク吐出口の周辺部をキャップで塞いだ状態で吸引ポンプ等を用いて吐出口からインクを吸引し、液路内に堆積するインクの固着物や気泡、塵埃などの障害物を液路内から除去するものである。 In order to solve these problems, it is desirable to maintain ink discharge from the recording head in a good state during recording, and pressure recovery means, suction recovery means, and the like have been employed as recovery means for that purpose. It was. Among these, the suction recovery means sucks ink from the discharge port using a suction pump or the like while the peripheral portion of the ink discharge port of the recording head is closed with a cap, Obstacles such as bubbles and dust are removed from the liquid path.
また、このようなインクジェット記録装置では、記録ヘッドの吐出口面上に付着したインクや塵埃等のインク吐出の妨げとなる異物を除去するために、ゴム等の弾性体で形成されたブレードで吐出口面を拭き取り清掃する処理であるワイピング動作が行われている。 Also, in such an ink jet recording apparatus, in order to remove foreign matters that obstruct ink discharge such as ink and dust adhering to the discharge port surface of the recording head, the ink is discharged with a blade formed of an elastic body such as rubber. A wiping operation, which is a process of wiping and cleaning the exit surface, is performed.
さらには、記録中に使用頻度の低いノズルの乾燥・固着を防ぐため一定間隔を以って回復動作としての吐出、すなわち予備吐出動作が行われる。これは吐出されないノズル内のインクが乾燥しない程度の間隔(例えば20秒毎)で、記録領域外の所定の位置に全ノズルからインクを吐出するものである。また、ブレードによる拭き取り処理後の吐出安定を目的として、ワイピング動作後にも予備吐出が行われることもある。 Furthermore, in order to prevent drying and sticking of nozzles that are not frequently used during recording, ejection as a recovery operation, that is, preliminary ejection operation is performed at regular intervals. In this case, ink is ejected from all the nozzles to a predetermined position outside the recording area at intervals (for example, every 20 seconds) at which the ink in the nozzles that are not ejected does not dry. In addition, preliminary discharge may be performed after the wiping operation for the purpose of stable discharge after wiping with a blade.
これらの一連の回復手段は、一般には記録ヘッドによる記録領域外に設けられたキャップ、吸引ポンプ、およびブレード等を含む回復装置によって行われる。また、予備吐出動作では、回復装置に備えられたキャップ内にインク吐出が行われるのが一般的である。しかし、双方向記録を行うプリンタで非常に固着しやすいインクを使用している場合は、記録動作中に記録領域の両側で予備吐出を行わなければ安定吐出が確保できないこともある。この場合、記録領域の回復装置側の位置とその反対側の位置とに予備吐受けを設置する必要がある。従来の予備吐受けの構造としては、記録ヘッドと対向する予備吐出領域に配置された廃インク吸収体を有し、予備吐出されたインクを廃インク吸収体に直接浸透させる構造が一般的である。 The series of recovery means is generally performed by a recovery device including a cap, a suction pump, a blade, and the like provided outside the recording area of the recording head. Further, in the preliminary ejection operation, ink is generally ejected into a cap provided in the recovery device. However, when ink that is very easily fixed is used in a printer that performs bidirectional recording, stable ejection may not be ensured unless preliminary ejection is performed on both sides of the recording area during the recording operation. In this case, it is necessary to install preliminary discharge receptacles at a position on the recovery device side of the recording area and a position on the opposite side. As a conventional preliminary discharge receiving structure, a structure having a waste ink absorber disposed in a preliminary discharge area facing the recording head and allowing the predischarged ink to directly permeate the waste ink absorber is generally used. .
しかし、長期にわたって多量の廃インクを廃インク吸収体に吸収させるには大型の廃インク吸収体を必要とし、記録装置自体が大型化するという問題がある。さらに、近年では液状インクの記録後の画質特性を良好にするために各種の添加剤がインクに添加される傾向にある。そのため、液状インクが固体化して定着する速度を短時間化できるインク(固着性の高いインク)が使用されるようになってきている。このような固着性の高いインクでは、インク自体が廃インク吸収体に吸収される前に廃インク吸収体の表面上で粘性増加あるいは固着等が生じる。これにより、廃インク吸収体の表面上に顔料や染料等の色材が堆積し、インクの溶剤がそれらの色材の間に残って堆積し続けて山盛り状態になる。そして、予備吐出を行う時に、予備吐出領域にヘッドが移動する際にその山盛り状態に堆積したインクに記録ヘッドの吐出口面が干渉して、吐出口面を傷つけて吐出不良等の問題を引き起こすことがある。 However, in order to absorb a large amount of waste ink over a long period of time, the waste ink absorber needs a large waste ink absorber, and there is a problem that the recording apparatus itself becomes large. Furthermore, in recent years, various additives tend to be added to the ink in order to improve the image quality characteristics after recording of the liquid ink. For this reason, an ink that can shorten the speed at which the liquid ink is solidified and fixed (an ink having high fixability) has been used. In such highly fixable ink, viscosity increase or sticking occurs on the surface of the waste ink absorber before the ink itself is absorbed by the waste ink absorber. As a result, color materials such as pigments and dyes are deposited on the surface of the waste ink absorber, and the ink solvent remains between these color materials and continues to accumulate, resulting in a heaped state. When the preliminary ejection is performed, when the head moves to the preliminary ejection region, the ejection port surface of the recording head interferes with the ink accumulated in the piled state, causing the ejection port surface to be damaged and causing problems such as ejection failure. Sometimes.
上記の問題を解決する手段として、特許文献1には、ギア、ギア対、スクレーパ、せん断刃等の機械的作動部材を用いて破壊又は分散する方法によって、インクが廃インク受け部に一定以上の高さに堆積することを防止することが提案されている。
しかし、この従来技術の構成では、堆積インクを崩すための機械的作動スペースを必要とし、インクジェット記録装置の構成が複雑になるとともに、その大型化を招く。 However, this prior art configuration requires a mechanical working space for breaking the deposited ink, which complicates the configuration of the ink jet recording apparatus and leads to an increase in size.
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、従来より簡素かつ小型化が可能な手段にて、廃インクの回収領域内に形成される増粘インクの堆積を防止することができるインクジェット装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and can prevent the thickened ink formed in the waste ink collecting area from being deposited by means that is simpler and more compact than before. An object is to provide an ink jet apparatus.
上記目的を達成するため、本発明のインクジェット装置は、記録媒体の搬送方向に対して交差する方向に往復移動するキャリッジに搭載された記録ヘッドのノズルからインクを吐出させて前記記録媒体上に記録を行うインクジェット記録装置において、前記記録ヘッドから予備吐出されたインクを受ける予備吐出受けを備えていることを特徴とする。該予備吐出受けは、前記記録ヘッドから予備吐出されたインクが付着する、水平面に対して傾斜した斜面部を有しており、さらに、該斜面部を加熱する発熱手段が設けられていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an ink jet apparatus according to the present invention records on a recording medium by ejecting ink from nozzles of a recording head mounted on a carriage that reciprocates in a direction that intersects the conveyance direction of the recording medium. In the ink jet recording apparatus, the ink jet recording apparatus includes a preliminary discharge receiver that receives ink preliminarily discharged from the recording head. The preliminary ejection receiver has a slope portion inclined with respect to a horizontal plane to which ink preliminarily ejected from the recording head adheres, and further includes a heating means for heating the slope portion. Features.
本発明によれば、従来より簡素かつ小型化が可能な手段にて、廃インクの回収領域内に形成される増粘インクの堆積を防止することができるインクジェット装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the inkjet apparatus which can prevent accumulation of the thickened ink formed in a waste ink collection | recovery area | region with the means which can be reduced in size more simply than before can be provided.
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置を示す模式的な斜視図である。図2は、図1に示したインクジェット記録装置における記録ヘッドおよび予備吐出受けと、その周辺の構造とを模式的に表した側面図である。 FIG. 1 is a schematic perspective view showing an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a side view schematically showing the recording head and the preliminary ejection receiver and the surrounding structure in the ink jet recording apparatus shown in FIG.
本実施形態のインクジェット記録装置では、インク吐出面2のノズル列よりインクを吐出して記録媒体5に画像を記録する記録ヘッド1が、ガイド軸3に沿って移動可能なキャリッジ(不図示)に搭載されている。記録ヘッド1の往復移動は、たとえば、一部がキャリッジに取付られて両端にそれぞれプーリが巻回されたタイミングベルトと、その一方のプーリを回転駆動させるキャリッジモータとからなる駆動手段によって行われる。これにより、キャリッジに搭載された記録ヘッド1は、記録媒体5に対向配置された状態で往復移動させられる。また、記録媒体5は、不図示の給紙ローラに圧接され、給紙ローラが回転することにより搬送される。さらに、記録後の記録媒体5は不図示の排紙ローラによって記録装置外部に排出される。記録媒体5の搬送方向は、記録ヘッド1の往復移動方向に対して交差する方向である。
In the ink jet recording apparatus according to the present embodiment, a
記録ヘッド1には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの顔料インクをそれぞれ収容したインクタンクが接続されており、各インクタンクから延びるインク供給路は記録素子4に設けられたノズル列(不図示)に連通している。ノズル列は、キャリッジの往復移動方向と交差する方向に並ぶような位置関係で、記録素子4に形成されている。記録素子4による記録手段としては、ノズルからインクを吐出させて記録を行うものであれば、熱エネルギーを利用してインクを吐出する記録手段と、ピエゾ素子等の電気機械変換体等を用いてインクを吐出する記録手段とのどちらでも良い。
The
予備吐出受け6が、記録媒体5の搬送路を挟んでキャリッジのホームポジションの反対側の位置に設けられている。一方、予備吐出受け6の反対側であるキャリッジのホームポジション側には、回復装置(不図示)が備えられている。回復装置は、記録素子4のインク吐出面2に付着した紙粉などの異物や余分なインクを掻き取るワイパーや、吐出面2を覆って吐出口の目詰まりを防止したり、記録ヘッド1の吐出面2のノズルからインクを吸引するキャップ及びポンプ等の構成を有している。この回復装置による吸引動作及びワイピング動作は、記録ヘッド1の交換後や記録動作中の一定期間経過後、あるいは記録装置の操作パネル(不図示)上の回復キーを操作したときなどに行われる。また、ワイピング動作の前後や、記録動作中の一定間隔ごとに予備吐出受け6に向けて記録ヘッド1から予備吐出を行うことにより、記録画像の画質の安定化を図ることができる。
A
固着性の高いインクが使用される場合には、記録動作中に、記録媒体5の搬送路の両側の位置で記録ヘッド1から予備吐出が行われる。ワイピング動作後の予備吐出や、記録動作中にホームポジション側で予備吐出を行う場合は、キャップ内に予備吐出を行う。そして、キャップで吐出面2を覆わずにポンプを駆動することにより、キャップおよびポンプの内部に溜まったインクを排出する(空吸引動作)。
In the case where ink having high fixing properties is used, preliminary ejection is performed from the
一方、記録動作中にホームポジションの反対側で予備吐出を行う場合は、予備吐出受け6に予備吐出を行う。予備吐出受け6はインクジェット記録装置と一体的に樹脂で成形されており、記録ヘッド1の吐出面2に対向する方向に開口している。予備吐出されたインク滴が最初に直接付着する領域には、水平面に対して約45°の角度をなす斜面部6aが設けられ、その下方には予備吐出されたインクを貯留するための廃インク貯留部7が設けられている。
On the other hand, when preliminary ejection is performed on the side opposite to the home position during the recording operation, preliminary ejection is performed on the
また、斜面部6aのインク滴が付着する面の裏側の面には、発熱体8が備えられている。発熱体8は、斜面部6aに当接していてもよいし、あるいは斜面部6aに接していなくてもよいが、熱伝達効率の観点からは当接していることが好ましい。発熱体8はインクジェット記録装置内の不図示の電源に接続され、記録信号がパーソナルコンピュータ等(不図示)からインクジェット記録装置に送られてから記録動作が終了するまでの間、発熱体8に適時通電されるように制御されている。通電により発熱体8は発熱し、その熱が予備吐出受け6の表面まで伝導される。発熱体8に印加されるエネルギーは、予備吐出受け6の斜面部6aの表面が約40℃になるように制御されている。これにより、記録動作中に予備吐出受け6の斜面部6aに向けて予備吐出が行われる際には、予備吐出受け6の斜面部6aは加熱されている状態にある。
Further, a
一般に、インクなどの液体は温度が上がると粘度が下がり流動性が高くなる。したがって、予備吐出受け6の斜面部6aに付着したインク9は、加熱されて流動性が高くなり、斜面部6aに沿って下方に流れ落ちて廃インク貯留部7に溜められる。このように、加熱した斜面部6aに予備吐出を行うことで、増粘したインクが斜面部6aに残存、固着して堆積することを防止することができる。これにより、堆積したインクが記録ヘッド1の吐出面2と干渉して、記録不良を引き起こすことが防止される。
In general, as the temperature of a liquid such as ink increases, the viscosity decreases and the fluidity increases. Therefore, the
なお、予備吐出受け6の斜面部6aのうち、少なくとも、予備吐出されたインクが付着する領域およびそのインクがそこから下方向(重力方向)に流れ落ちる際にインクが通る領域を加熱することにより、斜面部6a上へのインクの固着を防ぐことができる。また、斜面部6aの表面に撥水処理を施すことよりインクの流れ落ち性が向上する。そのため、斜面部6aの上記両領域に、たとえばフッ素樹脂等によって撥水処理を施しても良い。
By heating at least the region where the pre-discharged ink adheres and the region through which the ink passes when the ink flows downward (gravity direction) from the inclined surface portion 6a of the
また、本実施形態では、予備吐出受け6はインクジェット記録装置と一体的に樹脂で成形されているが、予備吐出受け6の斜面部6aを、予備吐出受け6の他の部分よりも熱伝導率が高い金属などの部材で構成しても良い。このように斜面部6aを熱伝導率が比較的高い部材で構成することにより、発熱体からの熱の伝導効率が向上し、発熱体の消費エネルギーを減少させることができる。
In the present embodiment, the
なお、本実施形態では予備吐出受け6が斜面部6aを有する構成となっているが、予備吐出受け6が斜面部6aを有さず、単に凹状のインク貯留部7のみを有する構成とすることも考えられる。この場合には、凹状のインク貯留部7内に向けて予備吐出が行われる。しかしながら、この構成では、吐出されたインク滴がインク貯留部7に着弾するまでの距離が長くなるため、着弾前のインク滴が浮遊して、インクミストとしてインクジェット記録装置内に拡散して装置内が汚れるという弊害が起きる可能性がある。そのため、本実施形態のように予備吐出受け6が斜面部6aを有することが好ましい。さらに、本実施形態では、図1および図2に示すように予備吐出受け部6に斜面部6aを設けることで、斜面部6aの下側にスペースが形成され、給紙ローラ及び排紙ローラ(不図示)を駆動する搬送モータ10が設置されている。このように、予備吐出受け部6に斜面部6aを設けることで、予備吐出領域の下側のスペースに別部品を配置することができることから、インクジェット記録装置の小型化が可能となる。
In the present embodiment, the
本実施形態では予備吐出受け6の斜面部6a表面の温度が約40℃になるように制御されているが、その温度が高すぎるとインクの溶媒成分が蒸発してしまい、インクの粘度が逆に高くなって流動性が低下する。図3は、予備吐出受け6の傾斜角度45°の斜面部6a上にインクA,Bの2種類のインクをそれぞれ約5mg滴下した後の5分間に各インクが流れ落ちた距離(縦軸)と、斜面部6aの表面温度(横軸)との関係を示すグラフである。本実施形態で使用されているインクはインクAである。
In this embodiment, the temperature of the surface of the inclined surface 6a of the
各インクの組成を以下に示す。 The composition of each ink is shown below.
インクA
水 53重量%
シアン顔料 13重量%
1,3ブタンジオール 23重量%
グリセリン 9重量%
2エチル1,3ヘキサンジオール 2重量%
インクB
水 73重量%
マゼンタ染料 6重量%
グリセリン 10重量%
ジエチレングリコール 10重量%
アセチレノール 1重量%
グラフからわかるように、インクA,Bともに斜面部6aの表面温度が40℃のときがインクの流れ落ちた距離が最も長く、その距離は、予備吐出受け6を加熱しない、斜面部6aの表面温度が25℃のときの約1.7倍である。一方、斜面部6aの表面温度が50℃程度まで上昇するとインクの溶媒成分が蒸発し、斜面部6aの表面温度が25℃のときよりもインクの流れ落ちる距離が短くなる。以上の実験結果は本実施形態の予備吐出受け6に関する結果であり、斜面部6aの最適な温度は、インクの種類、斜面部6aの材質や表面粗さなどによって変わるため、斜面部6aの表面温度の設定温度はそれらの要素に応じて適宜選択される。
Ink A
53% by weight of water
Cyan pigment 13% by weight
23% by weight of 1,3 butanediol
2-
Ink B
73% by weight of water
1% by weight of acetylenol
As can be seen from the graph, when the surface temperature of the slope portion 6a is 40 ° C. for both inks A and B, the distance that the ink flowed down is the longest, and this distance is the surface temperature of the slope portion 6a that does not heat the
なお、本実施形態では、廃インク貯留部7に流れたインクが廃インク貯留部7内で増粘、固着して滞留するように構成されているため、廃インク吸収体等の保持部材は廃インク貯留部7内に設置されていない。しかしながら、廃インク吸収体等の保持部材を廃インク貯留部7内に設置しても良い。
In the present embodiment, since the ink that has flowed into the waste
(変形例)
図4は、図1等に示したインクジェット記録装置の一変形例を示す図である。この変形例は、図1等に示した構成と異なり、予備吐出受け6を加熱するための専用の発熱体8を有していない。その代わりに、給紙ローラ及び排紙ローラ(不図示)を駆動する搬送モータ10を発熱手段として用い、斜面部6aのインクが着弾する面の裏側の面に搬送モータ10が配置されている。搬送モータ10は斜面部6aのインクが着弾する面の裏側の面に当接していてもよいし、あるいはその面に接していなくてもよいが、熱伝達効率の観点からは当接していることが好ましい。
(Modification)
FIG. 4 is a view showing a modification of the ink jet recording apparatus shown in FIG. Unlike the configuration shown in FIG. 1 and the like, this modification does not have a dedicated
給紙ローラ及び排紙ローラは、記録動作中に記録媒体5を搬送するために回転する必要があるため、それを回転させる搬送モータ10も当然に駆動される。モータ10が駆動するとモータの損失エネルギーが熱エネルギーとしてモータ10自身が発熱する。よって、記録動作中の搬送モータ10は少なからず発熱し、予備吐出受け6の斜面部6aに搬送モータ10からの熱が伝導する。
Since the paper feed roller and the paper discharge roller need to be rotated in order to transport the
予備吐出受け6への予備吐出は記録動作中に行われるので、予備吐出受け6に予備吐出される際には予備吐出受け6は上記のように加熱されている。そのため、予備吐出受け6に予備吐出されたインクは昇温し、粘度が低下して流動性が高まる。したがって、図1等に示した構成と同様に、インクが下方に流れ落ちやすくなるので、斜面部6aに増粘インクが残存、固着してインクが堆積することを防止することができる。このように、搬送モータ10の廃熱を利用して予備吐出受け6を加熱する構成とすることにより、発熱体を別途設ける構成に比べて部品点数を少なくしてコストダウンを図ることができ、さらには廃エネルギーを利用しているので省エネルギーとなる。また、上記構成に加えて、予備吐出受け6の斜面部6aを熱伝導性が高い部材で構成したり、斜面部6aの表面を撥水処理したりすると、インクがより流れ落ちやすくなるので効果的である。また、本変形例では予備吐受け6の斜面部6aを加熱する発熱手段として搬送モータ10を用いている。しかし、斜面部6aを加熱する発熱手段としては少なくとも記録動作中に駆動して発熱するモータであれば良く、例えばキャリッジの往復移動を行うキャリッジモータであっても良い。
Since the preliminary discharge to the
1 記録ヘッド
2 インク吐出面
3 ガイド軸
4 記録素子
6 予備吐出受け
6a 斜面部
7 廃インク貯留部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記記録ヘッドから予備吐出されたインクを受ける予備吐出受けを備え、該予備吐出受けは、前記記録ヘッドから予備吐出されたインクが付着する、水平面に対して傾斜した斜面部を有しており、
さらに、該斜面部を加熱する発熱手段が設けられていることを特徴とするインクジェット記録装置。 In an ink jet recording apparatus that performs recording on the recording medium by ejecting ink from nozzles of a recording head mounted on a carriage that reciprocates in a direction that intersects the conveyance direction of the recording medium.
A preliminary ejection receiver for receiving ink preliminarily ejected from the recording head, the preliminary ejection receiver having a slope portion inclined with respect to a horizontal plane to which the ink preliminarily ejected from the recording head adheres;
An ink jet recording apparatus, further comprising heat generating means for heating the inclined surface portion.
The inkjet recording apparatus according to claim 5, wherein the motor is a conveyance motor that generates a driving force for conveying the recording medium or a carriage motor that generates a driving force for moving the carriage.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012232448A (en) * | 2011-04-28 | 2012-11-29 | Kyocera Document Solutions Inc | Ink jet recording device |
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- 2006-03-16 JP JP2006072540A patent/JP2007245550A/en active Pending
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