JP2008126132A - Droplet jetting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液滴吐出装置に関し、特に、フェロモン物質を含む液滴を吐出する液滴吐出装置に関する。 The present invention relates to a droplet discharge device, and more particularly to a droplet discharge device that discharges a droplet containing a pheromone substance.
プリンタ等の印刷装置に使用されるインクジェット式吐出ヘッドは、高精度の吐出制御が可能である。近年、この点に着目し、インクジェット式吐出ヘッドを、高精度の吐出制御が必要な他の分野へ応用しようとする試みがなされている。 An inkjet discharge head used in a printing apparatus such as a printer can perform highly accurate discharge control. In recent years, attention has been paid to this point, and attempts have been made to apply the ink jet discharge head to other fields that require highly accurate discharge control.
その一環として、例えば、害虫を防除するためのフェロモンを利用した交信撹乱剤を、インクジェット式吐出ヘッドを利用して散布する方法が開示されている(特許文献1参照)。
しかしながら、上記インクジェット式吐出ヘッドを屋外に設置するため、その吐出状態はしばしば環境の影響を受ける。特に、放出した液滴が風で押し戻されノズル面に付着してノズルを覆ってしまうと、吐出停止状態になるおそれがある。 However, since the inkjet discharge head is installed outdoors, its discharge state is often influenced by the environment. In particular, if the discharged droplet is pushed back by the wind and adheres to the nozzle surface and covers the nozzle, there is a possibility that the ejection is stopped.
本発明の目的は、吐出した液滴が風によってノズルに付着することを防止することができる液滴吐出装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a droplet discharge device capable of preventing discharged droplets from adhering to a nozzle by wind.
本発明に係る液滴吐出装置は、ノズルが設けられ、前記ノズルから液滴を吐出する液滴吐出手段と、前記ノズルの周囲を囲い、かつ、前記液滴を通過させる開口部を備える風除け部材と、を有する。 The droplet discharge device according to the present invention is provided with a nozzle, and includes a droplet discharge unit that discharges a droplet from the nozzle, and a windbreak member that surrounds the nozzle and includes an opening that allows the droplet to pass therethrough. And having.
本発明に係る液滴吐出装置では、液滴吐出手段のノズルから吐出された液滴は、風除け部材の内側では風の影響をほとんど受けないので、液滴は、曲がりや減速を抑えられた状態で、風除け部材の開口部に到達する。液滴は、風除け部材の外側に出てから風を受けて流されるが、風除け部材の内側に戻ってノズルに付着することを防止できる。 In the droplet discharge device according to the present invention, the droplet discharged from the nozzle of the droplet discharge means is hardly affected by the wind inside the windbreak member, so that the droplet is prevented from being bent or decelerated. Then, it reaches the opening of the windbreak member. The liquid droplets flow after receiving the wind after exiting the windbreak member, but can be prevented from returning to the inside of the windbreak member and adhering to the nozzle.
前記液滴吐出手段には、前記ノズルが複数設けられ、前記風除け部材は、複数の前記ノズルを1つのグループとして、前記グループの周囲を囲っている。これにより、風による影響を抑制しつつ、風除け部材の構造を簡素化することができる。 The droplet discharge means is provided with a plurality of nozzles, and the windbreak member surrounds the group with the plurality of nozzles as one group. Thereby, the structure of a windbreak member can be simplified, suppressing the influence by a wind.
前記開口部の縁部は、前記開口部面と前記ノズルとの距離をdとした場合に、前記ノズルに対応する位置から0.1d以上0.5d以下だけ外側に広がっている。これにより、開口部を液滴が通過しつ、風除け部材の内側において液滴が風の影響を受けることを抑制することができる。 The edge of the opening extends outward from the position corresponding to the nozzle by not less than 0.1d and not more than 0.5d, where d is the distance between the opening surface and the nozzle. Thereby, it can suppress that a droplet receives the influence of a wind inside a windbreak member, while a droplet passes through an opening part.
前記液滴吐出手段は、前記液滴を鉛直方向下向きに吐出する。これにより、一旦吐出された液滴がノズルに再度付着することを防止することができる。または、前記液滴吐出手段は、鉛直方向と交差する方向に液滴を吐出してもよい。 The droplet discharge means discharges the droplet in a vertically downward direction. Thereby, it is possible to prevent the liquid droplets once ejected from adhering to the nozzles again. Alternatively, the droplet discharge means may discharge droplets in a direction that intersects the vertical direction.
前記液滴吐出手段を回動可能に支持する軸部と、前記軸部に対して前記液滴吐出手段が風下にくるように、前記液滴吐出手段を回転させる風向指示板と、を有する。これにより、液滴吐出手段のノズルから吐出された液滴が風を受けて流されても、液滴がノズルや液滴吐出装置のその他の部分に付着することを防止することができ、不安定な吐出動作を防止するとともに、放出する液体の無駄を少なくすることができる。 A shaft portion that rotatably supports the droplet discharge means; and a wind direction indicator plate that rotates the droplet discharge means so that the droplet discharge means comes downwind with respect to the shaft portion. As a result, even when the liquid droplets discharged from the nozzle of the liquid droplet discharging means are received by the wind, the liquid droplets can be prevented from adhering to the nozzles and other parts of the liquid droplet discharging device. While preventing a stable discharge operation, it is possible to reduce waste of liquid to be discharged.
前記液滴吐出手段は、前記液滴としてフェロモンを含む液滴を吐出する。これにより、風の影響を受けることなくフェロモンを安定して吐出することができ、害虫を駆除することができる。 The droplet discharge means discharges a droplet containing pheromone as the droplet. Thereby, the pheromone can be stably discharged without being affected by the wind, and the pest can be controlled.
(第1実施形態)
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図1は、本実施形態に係る液滴吐出装置の概観を示す図である。
図1に示すように、液滴吐出装置は、装置本体部1と、装置本体部1を回転可能に支持する軸部2と、風向指示板3とを有する。
(First embodiment)
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating an overview of a droplet discharge device according to the present embodiment.
As shown in FIG. 1, the droplet discharge device includes a device
装置本体部1は、下面に吐出ヘッド(液滴吐出手段)を備えており、鉛直下向きに液滴を吐出する。軸部2は、例えばその一端が地面に設置され、軸部2の適当な高さの位置に装置本体部1が取り付けられている。なお、1本の軸部2に複数の装置本体部1を取り付けてもよい。
The apparatus
風向指示板3は、本体の回転軸となる軸部2に対して装置本体部1が風下にくるように、装置本体部1を回転させるために設けられている。例えば、風向指示板3は、軸部2からその外側に向けて配置された板状部材からなる。風向指示板3は、装置本体部1に取り付けられている例を示すが、軸部2に取り付けられていてもよい。
The wind
上記構成の液滴吐出装置では、液滴吐出装置が屋外に設置された状態において、風が吹いた場合には、風向指示板3が風を受けることにより、風向指示板3の主面が風向に平行となるように軸部2が回転し、常に軸部2に対して装置本体部1が風下に配置される。従って、装置本体部1から吐出された液滴は、軸部2に当たることなく、周囲に放出される。
In the droplet discharge device having the above configuration, when the wind blows in a state where the droplet discharge device is installed outdoors, the wind
図2(a)は、装置本体部1の外観を示す図であり、図2(b)は、装置本体部1の内部構造を説明するための図である。
図2(a)に示すように、装置本体部1は、前面部に開閉可能な蓋体4と、操作パネル5を備えている。操作者は、操作パネル5を通じて、液滴の吐出期間、単位時間あたりの吐出量等を設定できる。また、吐出量は、日付、時間、温度に応じて細かく設定可能となっている。
FIG. 2A is a diagram showing an appearance of the apparatus
As shown in FIG. 2A, the apparatus
また、図2(b)に示すように、装置内部には、電源となる電池6を取り付けるための電池取付部7、吐出用液8を収容したタンク9、タンク9から供給される吐出用液8の液滴を外部に吐出する吐出ヘッド(液滴吐出手段)10、タンク9を取付けるためのタンク取付部12、駆動回路13を備え、構成されている。
Further, as shown in FIG. 2B, inside the apparatus, there are a
電池6は、携帯用電源であり、例えば乾電池であり、装置本体部1を駆動するのに必要な電力を供給する。なお、必ずしも電池6で駆動させる必要はなく、例えば給電手段により電力供給を受ける家庭用電源等を用いて駆動してもよい。
The
電池6及びタンク9は、装置本体部1の前面部に取付けられた蓋体4を外すことにより、交換可能とされている。本実施形態では、タンク9と吐出ヘッド10は、カートリッジ11として一体に構成されている例を示すが、吐出ヘッド10が別体として装置本体部1本体に取付けられ、タンク9はこの吐出ヘッド10に着脱自在に取付けられるよう構成されていてもよい。
The
吐出用液8としては、フェロモン物質(性フェロモン)が好適に用いられる。また、吐出用液8は、性フェロモンが100%のものを用いてもよく、適当な溶剤(例:アルコール等)で希釈して用いてもよい。
As the
近年、農業の分野では、低農薬化が求められており、その一環として性フェロモンを利用した害虫の駆除方法が注目を集めている。この駆除方法は、昆虫の出す性フェロモンを利用して、害虫の交尾を撹乱させることで、害虫を殺すことなく次世代の害虫の発生数を減らすことにより、害虫による被害を低減しようとする方法である。本実施形態の液滴吐出装置は、特にこのような性フェロモンの散布による害虫駆除方法に好適に利用することが可能である。 In recent years, in the field of agriculture, pesticide reduction has been demanded, and as a part of this, a method for controlling pests using sex pheromones has attracted attention. This extermination method uses the sex pheromone produced by insects to disrupt the pest mating, thereby reducing the number of next-generation pests without killing the pests, thereby reducing the damage caused by the pests It is. The droplet discharge device of the present embodiment can be suitably used particularly for a pest control method using such a sex pheromone spray.
性フェロモンとしては、例えば、脂肪族アセテート、脂肪族アルデヒド又は脂肪族アルコールが挙げられる。本発明は、このような中でも、特に炭素数6以上、好ましくは、炭素数(10)以上の脂肪族アセテート、脂肪族アルデヒド又は脂肪族アルコールに特に好適である。 Examples of sex pheromones include aliphatic acetates, aliphatic aldehydes, and aliphatic alcohols. Among these, the present invention is particularly suitable for aliphatic acetates, aliphatic aldehydes or aliphatic alcohols having 6 or more carbon atoms, preferably 10 or more carbon atoms.
性フェロモンとして、さらに具体的には、例えば、ラウリルアセテート、(Z)−11−ヘキサデセナール、(Z)−11−ヘキサデセニル=アセテート、(Z)−8−ドデセニル=アセテート、(Z)−9−ドデセニル=アセテート、(Z)−11−テトラデセニル=アセテート、11−ドデセニル=アセテート、(Z)−9−テトラデセニル=アセテート、10−メチル−ドデシル=アセテート、(Z)−11−ヘキサデセニル=アセテート、(Z)−11−テトラデセニル=アセテート、(Z)−9−テトラデセニル=アセテート、10−メチル−ドデシル=アセテート、(Z)−9−ドデセニル=アセテート、11−ドデセニル=アセテート等の脂肪族アセテート;(Z)−11−テトラデセン−1−オール、(Z)−11−ヘキサデセン−1−オール等の脂肪族アルコール;(Z)−9−ヘキサデセナール、(Z)−11−ヘキサデセナール等の脂肪族アルデヒド;等が挙げられる。このような中でも特に、ラウリルアセテート、(Z)−11−ヘキサデセナール、(Z)−11−ヘキサデセニル=アセテートを含むものが特に好適に用いられる。なお、このような物質は、一種単独で用いても、二種以上を組み合わせて用いてもよい。二種以上を含むものとしては、例えば、(Z)−11−ヘキサデセナール及び(Z)−11−ヘキサデセニル=アセテートを含むコナガコンが挙げられる。 More specific examples of the sex pheromone include, for example, lauryl acetate, (Z) -11-hexadecenal, (Z) -11-hexadecenyl acetate, (Z) -8-dodecenyl acetate, and (Z) -9-dodecenyl. = Acetate, (Z) -11-tetradecenyl = acetate, 11-dodecenyl = acetate, (Z) -9-tetradecenyl = acetate, 10-methyl-dodecyl = acetate, (Z) -11-hexadecenyl = acetate, (Z) Aliphatic acetates such as -11-tetradecenyl acetate, (Z) -9-tetradecenyl acetate, 10-methyl-dodecyl acetate, (Z) -9-dodecenyl acetate, 11-dodecenyl acetate; (Z)- 11-tetradecene-1-ol, (Z) -11-hexade Aliphatic alcohols such as sen-1-ol; aliphatic aldehydes such as (Z) -9-hexadecenal and (Z) -11-hexadecenal; Among these, those containing lauryl acetate, (Z) -11-hexadecenal, and (Z) -11-hexadecenyl = acetate are particularly preferably used. In addition, such a substance may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type. As what contains 2 or more types, the konagakon containing (Z) -11-hexadecenal and (Z) -11-hexadecenyl = acetate is mentioned, for example.
駆動回路13は、吐出用液8を吐出ヘッド10から液滴として吐出するときの制御を行い、制御盤(図2(b)において図示せず)等から構成されている。この駆動回路13は、例えば液滴を吐出する時間帯、所定時期(例:何月から何月)における液滴の吐出量等の制御を行う。この制御を行う制御条件は、駆動回路13にあらかじめROM等でプリセットしておいてもよいが、例えば無線通信で駆動回路13に制御条件を送信するようにして適宜制御条件を変更できるようにしてもよい。また、操作パネル5を用いて制御条件の設定および変更を行なうことも可能である。
The
図3は、装置本体部1に用いられるタンク9と吐出ヘッド10の一例を示す図である。なお、図3中、符号12は、タンク取付部の一部を示したものである。
図3に示すように、本例では、吐出ヘッド10とタンク9が一体となり、カートリッジ11を構成している。このカートリッジ11のタンク9がタンク取付部12に取付けられている。タンク9の内部には、吐出用液8(図3において図示せず)が収容される。またタンク9は、例えば収容する吐出用液8に対して耐性のある可撓性のゴム材料からなる。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the
As shown in FIG. 3, in this example, the
装置本体部1では、吐出ヘッド10が駆動されることにより、外部に液滴が吐出されると、タンク9内に収容された吐出用液8が新たに吐出ヘッド10に充填される。その際、タンク9が可撓性を有するゴム材料から構成されていると、タンク9には一旦変形した後、元に戻ろうとする復元力が働く。このタンク9の復元力を利用して、吐出ヘッド10に一定の負圧をかけることにより、吐出ヘッド10からの液漏れを防止することができる。タンク9を構成する可撓性を有するゴム材料としては、例えばフッ素ゴムが好適に用いられる。
In the apparatus
吐出ヘッド10としてはいわゆるインクジェット方式のものが用いられ、駆動方式は特に限定するものではなく、静電駆動、圧電駆動、バブルジェット(登録商標)(サーマル方式)であってもよい。但し、性フェロモンに熱の影響を及ぼさず、また、消費電力が低いという観点からは、静電駆動方式又は圧電駆動方式であることが好ましい。
As the
図4は、吐出ヘッド10の一例を示す図である。
図4に示すように吐出ヘッド10は、加圧室基板21、電極基板22及びカバーガラス23を含み構成されている。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the
As shown in FIG. 4, the
加圧室基板21は、例えば単結晶シリコンからなり、エッチング等によって液体供給口25、オリフィス26、加圧室27、ノズル28となる凹部が形成されている。また、加圧室27の底面部は振動板29となっており、加圧室基板21には電圧をかけるための共通電極30が形成されている。
The pressurizing
電極基板22は例えばホウ珪酸ガラスからなり、エッチング等で形成された凹部にIT
O等からなる個別電極31及び配線32が設けられている。
また、カバーガラス23はホウ珪酸ガラス、単結晶シリコン等からなる。
The
The
図4に示す吐出ヘッド10では、上述の吐出用液8が、タンク9から液体供給口25及びオリフィス26を介して、加圧室27に供給される。図示しない外部電源から共通電極30及び個別電極31に電圧を付与すると、それにより生じる静電力により振動板29は個別電極31側に引き付けられ、電圧をオフにすると静電力が解除されて元の位置に戻ろうとする。このときに加圧室27に付与される圧力によりノズル穴28より数ピコリットル程度(例:約100pl)の微小液滴が吐出されることになる。
In the
図5(a)は吐出ヘッド10が露出する装置本体部1のノズル面(下面)の平面図であり、図5(b)は吐出ヘッド10近傍の断面図である。
FIG. 5A is a plan view of the nozzle surface (lower surface) of the apparatus
図5(b)に示すように、装置本体部1には、吐出ヘッド10の周囲を囲う風除け部材14が固定されている。風除け部材14には、吐出ヘッド10から吐出された液滴を通過させるための開口部14aが設けられている。開口部14aの大きさは、液滴が通過できるように設計されている。吐出ヘッド10のノズル面に対向する領域に開口部14aが設けられている。吐出ヘッド10の各ノズルからは、鉛直下向きに液滴が吐出させることが好ましいが、所望の角度をつけてもよい。
As shown in FIG. 5B, the
図5(a)に示すように、不図示の複数のノズルを備える吐出ヘッド10に対して1つの開口部14aが設けられている。吐出ヘッド10のノズル28毎に風除け部材を設けることも可能であるが、複数のノズルを1つのグループとして、当該グループの周囲を囲む風除け部材14を設けることにより、風除け部材14の構造を簡素化することができる。
As shown in FIG. 5A, one
図6は、風除け部材14の構造を説明するための拡大図である。
図6に示すように、風除け部材14は、吐出ヘッド10のノズル近傍の空気の移動をなくすことが目的であるので、液滴を通過させる開口部14aの面積はなるべく小さいことが望ましい。
FIG. 6 is an enlarged view for explaining the structure of the
As shown in FIG. 6, the
ノズル28から風除け部材14の開口部14aの面までの距離dは、風除け部材14の内側に衝突した液滴が飛び散ってノズル28に付着することを回避するために、1mm以上にすることが望ましい。また、液滴が開口部14aから出るときに十分な速度を保持している必要性から距離dは10mm以下にすることが望ましい。
The distance d from the
開口部14aの縁部は、開口部面において最外周のノズル28に対応する位置よりもaだけ外側に広がっていることが好ましい。液滴の吐出方向が5度(θ)くらい傾く可能性があるため、aはd×tanθ≒0.1d以上とすることが好ましい。また、開口部14aが広すぎると、気流が進入しやすくなるので、aは1.0d以下にするのが望ましい。
It is preferable that the edge part of the
図7(a)は、本実施形態に係る液滴吐出装置における風除け部材の作用を説明するための図であり、(b)は風除け部材がない場合の液滴の吐出の様子を説明するための図である。 FIG. 7A is a view for explaining the action of the windbreak member in the droplet discharge device according to the present embodiment, and FIG. 7B is a view for explaining the state of droplet discharge when there is no windbreak member. FIG.
図7(b)に示すように、風除け部材14がない場合は、吐出された液滴8aが風40によって押し戻され、その一部が吐出ヘッド10のノズル面に付着することがある。液滴8aがノズル面に付着すると、吐出停止状態になるおそれがある。
As shown in FIG. 7B, when the
それに対し、図7(a)に示すように、風除け部材14を設置した場合では、吐出直後は、風40の影響を受けないので、液滴8aは曲がりや減速を最小限におさえられた状態で、風除け部材14の開口部14aに到達する。風除け部材14の外に出てから風40を受けて流されるが、開口部14a内に戻ってノズル面に付着するのを防止する。たとえ、風除け部材14の外側に付着してもその後の吐出に影響はない。
On the other hand, as shown in FIG. 7A, in the case where the
上記の本実施形態に係る液滴吐出装置によれば、吐出ヘッド10の周囲に風除け部材14を設けたことから、一旦吐出した液滴が風の影響を受けてノズル面に再付着することを防止することができ、液滴の放出量を安定させることができる。
According to the droplet discharge device according to the above-described embodiment, since the
また、風向指示板3を設けることにより、軸部2に対して吐出ヘッド10は常に風下側にくるので、放出された液滴は軸部2から離れる方向に移動する。この結果、吐出ヘッドや軸部2や装置本体部1への付着による放出ロスが低減される。したがって、過剰に放出していたフェロモン等の液滴の量を減らすことができる。
Further, by providing the wind
(第2実施形態)
図8は、第2実施形態に係る液滴吐出装置の概観を示す図である。第2実施形態では、吐出ヘッドから液滴が鉛直方向と交差する方向、例えば、地面に水平方向に液滴を吐出する例について説明する。
(Second Embodiment)
FIG. 8 is a diagram illustrating an overview of the droplet discharge device according to the second embodiment. In the second embodiment, an example will be described in which droplets are ejected from the ejection head in a direction intersecting the vertical direction, for example, in the horizontal direction on the ground.
図8に示すように、装置本体部1は、側面に吐出ヘッド(液滴吐出手段)を備えており、鉛直方向と交差する方向、例えば水平方向に液滴を吐出する。吐出ヘッドのノズルは、軸部2を中心として、その外側に向かう方向に向いている。軸部2は、装置本体部1を水平面内で回転可能に支持する。
As shown in FIG. 8, the apparatus
上記構成の液滴吐出装置では、液滴吐出装置が屋外に設置された状態において、風が吹いた場合には、風向指示板3が風を受けることにより、風向指示板3の主面が風向に平行となるように軸部2が回転し、常に軸部2に対して装置本体部1が風下に配置される。この結果、液滴を吐出する方向が、風下の方向と一致するようになり、装置本体部1から吐出された液滴は、吐出ヘッドや軸部2や装置本体部1に当たることなく、周囲に放出される。
In the droplet discharge device having the above configuration, when the wind blows in a state where the droplet discharge device is installed outdoors, the wind
本発明は、上記の実施形態の説明に限定されない。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
The present invention is not limited to the description of the above embodiment.
In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
1…装置本体部、2…軸部、3…風向指示板、4…蓋体、5…操作パネル、6…電池、7…電池取付部、8…吐出用液、8a…液滴、9…タンク、10…吐出ヘッド、11…カートリッジ、12…タンク取付部、13…駆動回路、14…風除け部材、14a…開口部、21…加圧室基板、22…電極基板、23…カバーガラス、25…液体供給口、26…オリフィス、27…加圧室、28…ノズル、29…振動板、30…共通電極、31…個別電極、32…配線、40…風
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記ノズルの周囲を囲い、かつ、前記液滴を通過させる開口部を備える風除け部材と、
を有する液滴吐出装置。 A nozzle, and droplet discharge means for discharging a droplet from the nozzle;
A windbreak member that surrounds the nozzle and includes an opening through which the droplets pass;
A droplet discharge device having
前記風除け部材は、複数の前記ノズルを1つのグループとして、前記グループの周囲を囲っている、
請求項1記載の液滴吐出装置。 The droplet discharge means is provided with a plurality of the nozzles,
The windbreak member has a plurality of the nozzles as one group and surrounds the periphery of the group.
The droplet discharge device according to claim 1.
請求項1または2に記載の液滴吐出装置。 The edge of the opening extends outward from the position corresponding to the nozzle by 0.1 d or more and 0.5 d or less, where d is the distance between the opening surface and the nozzle.
The droplet discharge device according to claim 1 or 2.
請求項1〜3のいずれかに記載の液滴吐出装置。 The droplet discharge means discharges the droplet vertically downward;
The droplet discharge device according to claim 1.
請求項1〜3のいずれかに記載の液滴吐出装置。 The droplet discharge means discharges a droplet in a direction intersecting the vertical direction;
The droplet discharge device according to claim 1.
前記軸部に対して前記液滴吐出手段が風下にくるように、前記液滴吐出手段を回転させる風向指示板と、
を有する請求項1〜5のいずれかに記載の液滴吐出装置。 A shaft portion that rotatably supports the droplet discharge means;
A wind direction indicator plate that rotates the droplet discharge means so that the droplet discharge means comes downwind with respect to the shaft portion;
The droplet discharge device according to claim 1, comprising:
請求項1〜6のいずれかに記載の液滴吐出装置。 The droplet discharge means discharges a droplet containing a pheromone as the droplet;
The liquid droplet ejection apparatus according to claim 1.
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