JP2007331243A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インクジェットプリンタにおいて、縁なし記録で被記録材の端部に対する記録を行なう場合、装置内に飛散、浮遊するインクミストなどによる装置の各要素や被記録材の汚れなどを低減できる記録方法の提供。
【解決手段】被記録材Ｐの搬送方向の端部より外側にはみ出した第１領域と内側に位置する第２領域の両方に対して記録を行う場合、第２の領域のみに対して記録を行う場合に比して１回の走査に使用するインク吐出口の数を少なくする、さらに湿度センサを備え、湿度に応じて端部領域に対して１回の走査に使用するインク吐出口の数を変化させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、インクジェット記録方法およびインクジェット記録装置に関し、詳しくは記録用紙などの被記録材において余白を形成せずに記録を行なう、いわゆる縁なし記録（余白無し記録ともいう）に関するものである。

一般に、インクジェットプリンタなどのインクジェット記録装置では、記録ヘッドに対向する位置にプラテンが設けられている。このプラテンはその上を搬送される被記録材とこれにインクを吐出する記録ヘッドとの位置関係を規制するものである。例えば、プラテンの上面には記録ヘッドの走査方向に複数のプラテンリブが配列され、被記録材はこのプラテンリブの頂部に支持された状態で、記録ヘッドと一定距離を保ちつつ搬送されることが可能となる。

一方、インクジェットプリンタなどでは銀塩写真なみの高画質記録が可能になっている。これに伴い銀塩写真と同じく光沢を有した被記録材に記録を行ない、また、それを縁なしで記録を行なうことの需要が高まりつつあり、近年この機能を搭載したインクジェットプリンタが提供されている。

インクジェットプリンタによって縁なし記録を行うには、基本的に被記録材の端部からはみ出した領域にもインクを吐出し余白が生じないようにする必要がある。すなわち、被記録材の搬送誤差やカット精度などによる被記録材自体のサイズ誤差などがあるため、その誤差に応じて、搬送される被記録材の端部の位置からはみ出した領域までインクを吐出して記録することが一般的に行なわれている（図１参照）。

このはみ出した領域に吐出されたインクは回収されることが望ましく、そのために、例えば、図１に示すように、被記録材の搬送方向に関して、記録ヘッドの走査範囲に沿って所定幅で上述のプラテンリブ１０４に切り欠き１０５を設けるとともにその底部にインク吸収体（不図示）が設けられる。また、記録ヘッドの走査方向に関して、被記録材の幅方向における所定の箇所に吐出口の配列範囲にわたってプラテン上にインク吸収体が設けられる。これにより、被記録材の四辺の外側にはみ出して吐出されるインクを回収し、被記録材に対する四辺の縁なし記録を可能としている。

このような余白無し記録を実行すると、特に、被記録材の端部近傍の端部領域（被記録材の搬送方向における端部より外側にはみ出した領域と前記端部より内側に位置する被記録材上の領域とを含む領域）に対する記録の際にインクミストが多量に発生し、このインクミストによる不具合が生じるため、何らかの対策を講じることでインクミストを低減させる必要性があることを「特開２００３−１２７３４１」の発明者らは見出した。

すなわち、端部領域以外の通常領域に対する記録の際には、吐出インクの到達目標である被記録材と記録ヘッドとの距離が比較的短く、吐出インクの飛翔距離も短いため、被記録材に到達せずに飛散あるいは浮遊してしまうインクミストの量も比較的少なくて済むが、端部領域に対する記録の際には、被記録材の端部より外側にはみ出して吐出されるインクの到達目標であるインク吸収体と記録ヘッドとの距離が比較的長く、吐出インクの飛翔距離も長いため、インク吸収体に到達せずに飛散あるいは浮遊してしまうインクミストの量も比較的多くなってしまうことから、端部領域に対する記録の際には何らかのミスト低減対策を講じる必要性がある。仮に、何のミスト対策も講じなければ、被記録材やプラテンリブに付着したインクミストによって被記録材が汚染されてしまう確率が高くなるだろうし、ローラやギヤに付着したインクミストによってローラやギヤの正常な動作が妨害されてしまう確率も高くなってしまうからである。

「特開２００３−１２７３４１」は、上述した縁無し記録に伴って発生するインクミストの低減の必要性という新規な技術課題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、縁なし記録を行う際に装置内に飛散、浮遊し得るインクやインクミストによる被記録材の汚れなどの発生を抑制することが可能なインクジェット記録方法およびインクジェット記録装置を提供することにあった。

「特開２００３−１２７３４１」は、インクを吐出するための複数の吐出口を有する記録ヘッドを被記録材に対して走査する動作と前記被記録材を搬送する動作とを繰り返しながら、前記記録ヘッドから前記被記録材に向けてインクを吐出して記録を行なうインクジェット記録方法であって、前記被記録材の搬送方向における端部より外側にはみ出した第１領域と前記端部より内側に位置する被記録材上の第２領域の両方に対して記録を行なう場合、前記第２領域のみに対して記録を行なう場合に比して、１回の走査において使用する吐出口の数を少なくすることを特徴とするものであった。
特開２００３−１２７３４１号公報

ところが、１回の走査において使用する吐出口の数を少なくすると、前記第１領域への記録および、前記第１領域と被記録材上の第２領域両方に対する記録においては記録時間低下が発生する。これにより縁無し記録と非縁無し記録に記録時間の大きな隔たりが生じる。前記第１領域の広さは、用紙サイズによらず一定となることが知られているため、光沢を有した被記録材の中でも特に使用頻度が高いとされるＬ版の縁無し記録においては、致命的である。

上記目的を達成するために、本発明は、インクを吐出するための複数の吐出口を有する記録ヘッドを被記録材に対して走査する動作と前記被記録材を搬送する動作とを繰り返しながら、前記記録ヘッドから前記被記録材に向けてインクを吐出して記録を行なうインクジェット記録方法であって、前記被記録材の搬送方向における端部より外側にはみ出した第１領域と前記端部より内側に位置する被記録材上の第２領域の両方に対して記録を行なう場合、前記第１領域のインク濃度を検出し、濃度の高低によって、１回の走査において使用する吐出口の数を可変可能とすることを特徴とする。また、インクミストの量はインクジェット記録装置が設置された環境の中でも特に湿度の影響で発生量、浮遊量が変化する。このため、設置環境における湿度を検出し、前記インク濃度の検出と合わせて、１回の走査において使用する吐出口の数を可変可能とすることを特徴とする。

以上の構成によれば、記録媒体の搬送方向における端部に余白を設けずに記録（いわゆる、縁無し記録）を行うにあたり、被記録材の搬送方向における端部より外側にはみ出した第１領域と前記端部より内側に位置する被記録材上の第２領域の両方に対して記録を行なう場合、前記第２の領域のみに対して記録を行なう場合に比して、１回の走査において使用する吐出口の数を少なくするので、端部より外側にはみ出した第１領域に吐出されるインクの量を少なくでき、それに伴って飛散するインクや浮遊するインクミストの量を少なくすることができる。また、被記録材上の第１領域の記録画像とインクジェット記録装置の設置環境のうち、湿度を検出することで、１回の走査において使用する吐出口の数を可変するので、前記第１領域への記録で必要最低限の記録速度低下に抑えることが可能となる。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、いわゆる縁なし記録のために、被記録材におけるその搬送方向の端部より外側の領域および前記端部より内側にある領域を含む端部領域に記録を行なうとき、端部領域以外の領域（例えば、通常領域）に比べて、吐出するインク量を少なくするので、端部領域において被記録材からはみ出して吐出されるインクの量自体を少なくできる。また、記録装置の設置環境における湿度を検出し、かつ記録画像の印刷濃度を測定することによりこの結果、縁なし記録を行う際に装置内に飛散、浮遊し得るインクミストなどによる装置の各要素や被記録材の汚れなどを低減することができる。

以下、本実施形態のインクジェットプリンタにおける縁なし記録（余白無し記録）の第一の実施形態を説明する。

本明細書において、「記録」（「描画」という場合もある）とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わず、また人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わず、広く被記録材上に画像、模様、パターン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も示すものとする。

また、「被記録材」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものも示すものとする。

さらに、「インク」（「液体」と言う場合もある）とは、上記「記録（描画）」の定義と同様広く解釈されるべきもので、被記録材上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成または被記録材の加工、或いはインクの処理（例えば被記録材に付与されるインク中の色剤の凝固または不溶化）に供され得る液体を示すものとする。

［インクジェットプリンタの記録制御の構成：図２］
図２は、本インクジェットプリンタ２００の記録制御を実行するための制御構成を示すブロック図である。図中２０１はモータドライバであり、シリアル記録方式のプリンタの記録動作を行うためのキャリッジモータ２０１ａ（記録ヘッドを動作させる）、紙送りモータ２０１ｂ（印刷用紙を動かし、給排紙を行う）、回復モータ２０１ｃ（記録ヘッドの回復動作を行う）等のモータ類をそれぞれ制御するための制御回路である。

２０２は記録ヘッドであり、普通紙や光沢紙等の被記録材上に画像を記録する機能を持つ。交換式ヘッドの場合、各記録ヘッドごとに固有のＩＤを持ち、記録ヘッドが交換されたかどうかはこのＩＤを比較することで判別できる。２０３はＲＡＭ（Random Access Memory）であり、電力が供給されている間のみ情報を保持できる記憶装置であり、電力の供給が断たれると保持している情報は消滅してしまう。

２０４はＲＯＭ（Read Only Memory）は、読み出しのみ可能な記録部で、シリアル記録方式のプリンタの制御プログラムなど各種プログラムなどを記憶してあり、この制御プログラムを後述するＣＰＵ２０５で参照して制御動作を行う。２０５はＣＰＵでありＲＯＭ２０４に格納されている制御プログラムを読み出し、プログラムに従って各制御部の制御を実行する。２０６は不揮発メモリであり、各種情報を保持記憶している記憶部であり、電力の供給が断たれても記録した情報を保持し続けることが可能である。

２０７はインターフェースであり、本プリンタ２００と２０８に示すホストコンピュータとを接続し、ホストコンピュータ２０８より記録すべき画像に対応するデータを受信したり、ホストコンピュータ２０８へステータスを送信したりする機能を持つ。

２０９は操作部であり、ユーザーからのキー操作を受け付けるキーと、ユーザーへエラーなどを通知するための表示部などから構成される。

２１０は、湿度センサであり、インクジェット記録装置が設置された環境下での湿度を検知する。

２１１はドットカウント部であり、実際に記録ヘッド２０２から吐出されるインク滴の数を所定領域ごとにカウントする機能を持つ回路である（この内容については、図６、図７を用いて後述する）。

２１２はＤｕｔｙマップ生成部であり、ドットカウント部２１１でカウントされたドットカウント情報に基づいて、各ライン毎のＤｕｔｙの高さを数段階で表し、それをメモリ上のテーブルに格納する。

図６に、ドットカウント部２１１でカウントされる１ライン分の画像データ（２値データ）についてのドットカウントの情報（イメージ）の一例を示す。１ラインの画像データは、Ｎ１〜Ｎｎのｎブロック（１ブロックは被記録材の搬送方向（縦方向）に対して所定幅Ｖｄｏｔ、記録ヘッドの走査方向（横方向）に対して所定幅Ｈｄｏｔで等分割されているので、１ブロックの大きさはＶ[ｄｏｔ]×Ｈ[ｄｏｔ]である）から構成され、それぞれのブロック（所定領域）を記録するのに用いられるドット数がドットカウント部２１１によってカウントされる。

図７は、図６の１ライン分の画像データについてのドットカウント情報が具体的にＲＡＭ２０３上にどのように格納されるかの一例を示した図である。本実施形態では、１ライン分の画像データは各１ブロック分ずつのドットカウント情報（Ｎ１〜Ｎｎ）に分割されて、それぞれＲＡＭ２０３上の格納領域に１６[ｂｉｔ](＝２ｂｙｔｅ)で格納されている。

［記録ヘッドの走査方向：図３］
図３は、用紙面上に画像を記録する場合の記録ヘッドの走査（スキャン）方向（往路、復路）および被記録材の搬送方向を図示したものである。

すなわち、図３の例では、往路方向への記録ヘッドの走査時にインクを吐出して画像を記録し、往路での記録が終了後、用紙を搬送方向へ所定量搬送させ、今度は、記録ヘッドを復路方向に走査させながらインクを吐出して画像を記録し、復路での記録が終了後、用紙を搬送方向へ所定量搬送させる。以上の動作を繰り返すことで、被記録材に画像を記録していく。なお、ここでは、往走査と復走査の両方において記録を行う双方向記録を例にとって説明したが、勿論、往走査と復走査のいずれか一方でのみ記録を行う片方向記録を採用してもよい。

図１は本実施形態のプリンタにおける被記録材搬送路のうち記録ヘッドの走査が行われる記録領域の部分を示す側面図である。同図は、被記録材Ｐの後端について縁なし記録を行なう状態を示す図である。なお、本実施形態の縁なし記録は、被記録材の後端であるかまたは先端であるかにかかわらず同じように適用できることは以下の説明から明らかとなる。この点から、以下の説明では特に示さない限り、「端部」は被記録材の先端および後端に関する記録領域のいずれをも指すものとする。

図１に示すように、プラテンリブ１０４には切り欠き１０５が設けられる。この切り欠き１０５は記録ヘッド１０１の走査方向(図に垂直な方向)に延在し、且つこの切り欠き内部にはインク吸収体が設けられる。これにより、記録ヘッド１０１の走査によって被記録材Ｐの端部近傍の端部領域に対する記録の際に被記録材からはみ出して吐出されるインクの多くは、切り欠き内部設けられたインク吸収体によって回収される。

搬送路においてプラテンリブ１０４の上流側には、搬送ローラ１０３とこれに被記録材Ｐを押圧して搬送力を生じさせるためのピンチローラ１０２が設けられる。また、下流側には排紙ローラ１０６と同様に搬送力を生じさせるための拍車１０７が設けられる。被記録材Ｐが記録ヘッドによる記録領域を挟んで設けられたこれらのローラ対の双方によって保持されているときは、その搬送精度は一定以上のものが確保される。本明細書では、被記録材Ｐにおいて規定されるこの一定以上の搬送精度が確保される領域を「通常領域」という。これに対し、被記録材Ｐが搬送ローラ１０４の対のみによって保持され排紙ローラ１０６の対によっては保持されない状態、すなわち被記録材Ｐの先端部分を記録するとき、また、逆に同図に示すように排紙ローラ１０６の対のみによって保持される後端部分を記録するとき、搬送精度は低下する。本明細書では、この領域を「低精度領域」という。さらに、被記録材Ｐの端部の記録に関して上記低精度領域と同様搬送精度が低く、縁なし記録のために被記録材Ｐをはみ出してインクを吐出する可能性のある領域がある。この領域を本明細書では、「端部領域」という。詳しくは、この端部領域とは、記録媒体の搬送方向における端部より外側にはみ出した領域（第１部分）と前記端部より内側における被記録材材上の領域（第２部分）を含むものである。

以上の各領域（通常領域、低精度領域、端部領域）は、具体的には、いわゆる頭出し処理もしくは被記録材の先端検出を基準とした搬送ローラ１０３を駆動する搬送モータの回転量によって、記録ヘッド１０１に対するそれぞれの領域の境界位置もしくは領域幅が管理されるものである。特に、端部領域は、被記録材の端部が記録ヘッド１０１に対する所定位置にあるときに、その端部位置に搬送誤差と被記録材のサイズ誤差の分を搬送方向上流側および下流側に加えた大きさの領域として規定される。なお、上流側および下流側にそれぞれ加える誤差分は相互に等しい必要はなく、例えば、そのプリンタにおいて生じ得る搬送誤差や用いる被記録材のサイズ誤差に応じ異なる場合があることはもちろんである。

縁なし記録に関し、搬送される被記録材Ｐの幅方向、すなわち記録ヘッドの走査方向において被記録材をはみ出してインクが吐出されることも必要である。そのために、図１では図示していないが、プラテンにおいて搬送される被記録材Ｐの幅方向の端部に対応する位置にもインク吸収体が設けられる。また、本実施形態では、記録データについてこの幅方向にはみ出して記録する分の記録データが余分に作成される。なお、被記録材からはみ出して記録されるように、単に、データを拡大するようにしてよい。一方、搬送方向の縁なし記録に関して上述した端部領域に対応する記録データは以下に示すとおりである。

図４は、本発明の第一の実施形態にかかる記録方法を説明する図であり、特に、上述した通常領域（３）、低精度領域（２）、端部領域（１）の各領域を記録するそれぞれの場合について記録ヘッド１０１における吐出口の使用範囲(斜線など白以外で示される部分)を示すものである。

同図に示すように、本実施形態では、各領域における同一画素列に対し記録ヘッドを２回走査させて２回の記録ヘッドの走査で同一画素列に対する記録を完成させる、いわゆる２パスのマルチパス記録を行なう。そして、ここでは、同一画素列を異なる吐出口により記録するべく、走査と走査の間において被記録材を搬送方向へ搬送し、上記同一画素列に対し異なる吐出口が対応するようにしている。なお、図では記録ヘッドの位置が走査ごとに変化するように記載されているが、これは図示の簡略化などのためであり、実際は記録ヘッド１０１の搬送方向における位置は固定であり、被記録材Ｐが図の斜線などで示す吐出口の使用範囲分だけ被記録材搬送方向（記録ヘッドの走査方向と直交する方向）へ移動する。

図４から明らかなように、本実施形態では、各領域ごとに、被記録材の搬送量および記録ヘッドの１回の走査で使用する吐出口数（使用吐出口範囲）を異ならせている。具体的には、通常領域（３）の記録の際には、１回の走査で使用する吐出口の数を全吐出口数としているのに対し、端部領域（１）の記録の際には、１回の走査で使用する吐出口の数を全吐出口数の１０〜１００％としている。つまり、通常領域（３）に対して記録を行なう場合に比べ、端部領域（１）に対して記録を行なう場合において１回の走査で使用する吐出口の数を少なくしているのである。また、走査と走査の間において実行される、被記録材の１回の搬送量について着目してみると、通常領域（３）における搬送量は吐出口列の全範囲の１／２の幅に相当する量となっているのに対し、端部領域（１）における搬送量は吐出口列の全範囲の１／２〜１／３２の幅に相当する量となっている。つまり、端部領域（１）における搬送量は、通常領域（３）における搬送量の１／１〜１／１６となっており、使用吐出数の減少に応じて搬送量も小さくしている。

図５は、図４にて説明した各領域がページ全体、および用紙後端においてそのように存在するかを示す図である。

このように、端部領域において１回の走査で使用する吐出口の数を少なくすることにより、１回の走査において被記録材の外側へはみ出して吐出されるインク量自体が減り、それに伴って、切り欠き内のインク吸収体に捕捉されずに飛散しまたは浮遊するインクミストの量を減らすことができる。これは、例えば、プリンタのプラテンなど各要素のサイズ、位置関係などが、飛散したインクや浮遊するミストが比較的短い時間でそれら要素や被記録材に付着するようなものである場合に、その飛散量そのものを減少させることから特に効果的である。

また、図示の例は、被記録材の先端における縁なし記録方法に関するものであるが、例えば図において搬送方向を逆とし被記録材の先端の位置を後端とすれば、後端においても同様に実施できることは容易に理解できる。

図８に、先後端領域における記録濃度のレベルと記録装置が設置された環境下における湿度ごとに規定された記録ノズル数を格納した表を示す。

（他の実施形態）
本発明は上述のように、複数の機器（たとえばホストコンピュータ、インタフェース機器、リーダ、プリンタ等）から構成されるシステムに適用しても一つの機器（たとえば複写機、ファクシミリ装置）からなる装置に適用してもよい。

また、前述した実施形態の機能を実現するように各種のデバイスを動作させるように該各種デバイスと接続された装置あるいはシステム内のコンピュータに、前記実施形態機能を実現するためのソフトウェアのプログラムコードを供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（ＣＰＵあるいはＭＰＵ）を格納されたプログラムに従って前記各種デバイスを動作させることによって実施したものも本発明の範疇に含まれる。

またこの場合、前記ソフトウェアのプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、およびそのプログラムコードをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムコードを格納した記憶媒体は本発明を構成する。

かかるプログラムコードを格納する記憶媒体としては例えばフレキシブル（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。

またコンピュータが供給されたプログラムコードを実行することにより、前述の実施形態の機能が実現されるだけではなく、そのプログラムコードがコンピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）、あるいは他のアプリケーションソフト等と共同して前述の実施形態の機能が実現される場合にもかかるプログラムコードは本発明の実施形態に含まれることは言うまでもない。

さらに供給されたプログラムコードが、コンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後そのプログラムコードの指示に基づいてその機能拡張ボードや機能格張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も本発明に含まれることは言うまでもない。

［産業上の利用可能性］
本発明は、被記録材に記録ヘッドにて印刷を行なうプリンタに関するものである。

本発明の一実施形態に係る、インクジェットプリンタにおける被記録材搬送路の特にプラテンリブに設けられた切り欠きを示す図である。 本発明の一実施形態に係る、記録装置の内部ブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係わる、往路および復路の記録動作を説明する概念図である。 本発明の第１の実施の形態に係る、記録方法を説明する図である。 図４における各領域が用紙全体、用紙後端でどのように存在するかを説明する図である。 本発明の第１の実施の形態に係る、ドットカウント回路による1ライン分のドットカウントの情報のイメージを表したものである。 本発明の第１の実施の形態に係る、ドットカウント値がＲＡＭ上にどのように格納されるかを表した図である。 本発明の第１の実施の形態に係る、先後端領域における記録濃度のレベルと記録装置が設置された環境下における湿度ごとに規定された記録ノズル数を格納した表である。

符号の説明

２０１ モータドライバ
２０１ａ キャリッジモータ
２０１ｂ 紙送りモータ
２０１ｃ 回復モータ
２０２ 記録ヘッド
２０３ ＲＡＭ
２０４ ＲＯＭ（制御プログラム）
２０５ ＣＰＵ
２０６ 記憶部（不揮発メモリ）
２０７ インターフェース
２０８ ホストコンピュータ
２０９ 操作部
２１０ 湿度センサ
２１１ ドットカウント部
２１２ ＤＵＴＹマップ生成部
２１３ 印字制御部

Claims (4)

1. インクを吐出するための複数の吐出口を有する記録ヘッドを被記録材に対して走査する動作と前記被記録材を搬送する動作とを繰り返しながら、前記記録ヘッドから前記被記録材に向けてインクを吐出して記録を行なうインクジェット記録方法であって、前記被記録材の搬送方向における端部より外側にはみ出した第１領域と前記端部より内側に位置する被記録材上の第２領域の両方に対して記録を行なう場合、前記第２の領域のみに対して記録を行なう場合に比して、１回の走査において使用する吐出口の数を少なくすることを特徴とするインクジェット記録方法。
2. 前記インクジェット記録方法において、湿度センサを備えて、湿度に応じて前記端部領域に対して１回の走査において使用するインク吐出口の数を変化させる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方法。
3. 請求項１に記載のインクジェット記録方法において、記被記録材へ吐出されるインク滴のドットカウントを記録可能な演算器を備えて、前記端部領域のドットカウント値によっては端部領域に対して１回の走査において使用するインク吐出口の数を変化させることを特徴とするインクジェット記録方法。
4. 請求項２に記載のインクジェット記録方法において、記被記録材へのドットカウントを記録可能な演算器を備えて、前記端部領域のドットカウント値によっては端部領域に対して１回の走査において使用するインク吐出口の数を変化させることを特徴とするインクジェット記録方法。

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