JP5196741B2 - ２階調ビットマップ修正方法 - Google Patents

Description

ここに開示される主題は、一般的にデジタル・プリンティングに関する。

プリンタ、プロッタ、及びファクシミリ装置等の商品では、プリント媒体を作成するためのドロップ・オン・デマンド・インクジェット技術が用いられている。一般的に、インクジェット画像は、プリントヘッド内又はプリントヘッドアセンブリ内に実装された複数の液滴発生器によって射出されるインク液滴を、受像面に選択的に配置することによって形成される。例えば、プリントヘッドアセンブリと受像面とは互いに相対移動させられ、液滴発生器は、例えば適切なコントローラによって、適切な時に液滴を射出するように制御される。受像面は、転写面、又は紙等のプリント媒体であり得る。転写面の場合には、そこにプリントされた画像は、次に、紙等の出力プリント媒体に転写される。溶融型固体インクを用いるインクジェットプリントヘッドもある。
動作不能、動作が断続的、不具合がある、又は方向が誤った液滴発生器に対する補償を行うことは、困難な場合がある。
特許文献１は、プリントヘッドがプリントしたテストパターンに基づき、インクジェットプリントヘッド内の故障したインクジェットノズルを識別する方法に関するものである。特許文献２は、複数のプリント素子を有し二値画像をプリント可能なプリントヘッドを有するプリンター内の不具合があるプリント素子をカモフラージュする方法に関するものである。
米国特許第６，２１５，５５７号明細書 米国特許出願公開第２００５／０１０５１０５号明細書

本発明は、各画素が１画素ビットを含む、リニアアレイ状に配列された複数の画素位置を含む２階調ビットマップを修正する方法を提供する。

請求項１の発明は、各画素が１画素ビットを含む、隣接して並んだリニアアレイ状に配列された複数の画素位置を含む単色の２階調ビットマップを修正する方法であって、不具合がある液滴発生器によってプリントされるマーキング画素を選択することと、前記選択されたマーキング画素が均一なハーフトーン化領域内に存在するか否かを判定することと、前記選択されたマーキング画素が、予めハーフトーン化された１画素あたり多ビットのデータにおける略均一な明度又は値の領域に対応する均一なハーフトーン化領域内に存在する場合には、潜在的な目的地の画素位置の第１のシーケンスの第１の非マーキング画素をマーキングにすることと、前記選択されたマーキング画素が、予めハーフトーン化された１画素あたり多ビットのデータにおける略均一な明度又は値の領域に対応する均一なハーフトーン化領域内に存在しない場合には、潜在的な目的地の画素位置の第２のシーケンスの第１の非マーキング画素をマーキングにすることと、を含み、前記潜在的な目的地の画素位置の第２のシーケンスは前記潜在的な目的地の画素位置の第１のシーケンスとは異なることを特徴とする、２階調ビットマップ修正方法である。
請求項２の発明は、潜在的な目的地の非マーキング画素がマーキングにされた場合には、前記選択されたマーキング画素を非マーキングにすることを更に含むことを特徴とする、請求項１記載の２階調ビットマップ修正方法である。
請求項３の発明は、前記潜在的な目的地の画素位置の第２のシーケンスの潜在的な目的地の画素位置の数が、前記潜在的な目的地の画素位置の第１のシーケンスの潜在的な目的地の画素位置の数よりも小さいことを特徴とする、請求項１記載の２階調ビットマップ修正方法である。
請求項４の発明は、前記潜在的な目的地の画素位置の第２のシーケンスの配列パターンが、前記潜在的な目的地の画素位置の第１のシーケンスの配列パターンとは異なることを特徴とする、請求項１記載の２階調ビットマップ修正方法である。

図１は、開示される技術が用いられ得るプリント装置１０の一実施形態の模式的なブロック図である。このプリント装置は、図１の紙面と直交するＸ軸（図２）に対して平行な回転軸上で回転可能なプリントドラム１４の支持面に塗布された中間転写面１２に、インク液滴２６を射出するために、移動して稼働するよう適切に支持されたプリントヘッド１１を含む。インクは、例えば溶融型固体インク又は相変化インクであってよく、プリントドラム１４は加熱されてもよい。中間転写面１２は、塗布器アセンブリ１６のローラ１６Ａ等の塗布器との接触によって塗布可能な機能油等の液体層であってもよい。例えば、塗布器アセンブリ１６は、ローラ１６Ａ及び計量ブレード１６Ｂを支持するハウジング１６Ｃを含んでもよい。ハウジング１６Ｃは、計量ブレードによってプリントドラムから除去された液体を収容する貯蔵器として機能し得る。塗布器アセンブリ１６は、プリントドラム１４と選択的に係合するよう構成されてもよい。

プリント装置１０は、紙等のプリント媒体基体２１を、転写ローラ２３とプリントドラム１４に支持された中間転写面１２との対向する面の間に形成されたニップ２２を通るようガイドする基体ガイド２０及び媒体予熱器２７を更に含む。転写ローラ２３は、中間転写面１２と接触するよう選択的に移動可能である。剥離フィンガー２４は、付着したインク液滴で構成された画像２６がプリント媒体基体２１に転写された後で、中間転写面１２からプリント媒体基体２１を除去するのを補助するように、回動可能に取り付けられてもよい。

図２は、ノズル４６の互いに略平行な柱状アレイ４４を有するプリントヘッド１１の正面の一部の一実施形態を模式的に示す。各柱状アレイ４４は、例えばシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）及び黒（Ｋ）等の各原色にそれぞれ対応した複数のノズル４６を含み得る。例えば、各柱状アレイ４４内のノズル４６は、例えばＸ軸に沿ってコリニアに配列されてもよく、又は、僅かにずれて（オフセットされて）配列されてもよい。柱状アレイは、Ｘ軸に直交するＹ軸に対して略平行であってもよく、プリントドラム１４の回転と一致又は整合してもよい。プリントドラムの１回転中に各柱状アレイによって付着させられた複数のインク液滴は、１本の走査線を構成する。各走査線は、特定の走査線を付着させるいずれかのノズルからの液滴で構成され得る。各走査線は、Ｙ軸に対して略平行である。

転写面１２への画像のプリントは、例えば、プリントドラム１４を第１の方向（例えば、図１の時計回り）に回転させ、転写面を形成するために塗布器アセンブリ１６をプリントドラム１４と接触するよう移動させ、転写面１２が形成されたら、塗布器アセンブリをプリントドラムから離れるように移動させ、プリントドラムの複数の回転、即ち複数のパスの間に複数の液滴を転写面に付着させ、プリントヘッドをＸ軸に沿って適切に平行移動させることによって達成できる。例えば、プリントヘッドは、徐々に（例えば、プリントドラムの１回転につき１ずつ）移動されてもよい。また、プリントヘッドは、プリントドラムが回転する間に一定の移動（slew）速度で移動されてもよい。このように、プリントドラムの複数の回転にわたって転写面１２にプリントされた画像は、複数のインターレースした走査線で構成される。

図３は、Ｘ軸に沿って走査線４本分だけ離間されたノズル柱状アレイを有するプリントヘッドを用いて生成され得る、インターレースした走査線の一実施形態の簡略化した模式図であり、ここでは、プリントヘッドは、プリントドラムの各回転の後にＸ軸に沿って走査線３本分だけ進められる。走査線９１は、第１のノズルによってプリントされた１組の走査線を表し、走査線９２は、第２のノズルによってプリントされた第２の組の走査線を表し、走査線９３は、第３のノズルによってプリントされた第３の組の走査線を表し、走査線９４は、第４のノズルによってプリントされた第４の組の走査線を表し、走査線９５は、第５のノズルによってプリントされた第５の組の走査線を表し、走査線９６は、第６のノズルによってプリントされた第６の組の走査線を表し、走査線９７は、第７のノズルによってプリントされた第７の組の走査線を表す。１本の走査線がプリントされるドラムの特定の回転を、Ｒ１〜Ｒ４で示す。走査線の組の数及び走査線の組の間の間隔は、Ｘ軸に沿った所望のドット密度（ＤＰＩ（dots per inch）と表される場合もある）及びノズル４６の柱状アレイ４４（図２）の間隔に依存し得る。実際には、プリントドラムのより多くの回転数（例えば６回）を用いて１つの画像を形成してもよく、この場合には、プリントヘッドは、プリントドラムの各回転の後に走査線６本分だけ進められる。

１つの画像を、プリントドラムの単一のパス即ち回転でプリントすることもでき、この場合には、Ｘ軸のドット密度は、ノズルの柱状アレイの間隔によって定まる。

付着される画像は、更に、Ｘ軸に直交する方向に（例えばプリントドラムの回転方向に沿って）測定されるＹ軸密度を含んでもよい。Ｙ軸ドット密度は、画像をＸ軸及びＹ軸に対して平行な平面に展開した際にＹ軸に対して平行であるものとして視覚化できる。Ｙ軸ドット密度は、プリントドラムの回転速度及びプリントヘッドの吐出タイミングによって制御できる。このように、付着された画像は、Ｘ×Ｙと表すことができる二次元のドット密度を有する。

転写面１２に画像全体が付着されたら、転写ローラ２３を転写面１２と接触するよう移動させ、プリント媒体基体２１を転写ローラと中間転写面１２との間に形成されたニップ内に移動させることによって、付着された画像がプリント媒体基体に転写される。プリントドラム１４が回転を続けることにより、プリント媒体基体がニップを通過し、ニップの圧力及び熱の組み合わせによって、付着された画像がプリントドラムから転写されてプリント媒体基体２１に融着される。画像が転写されたら、転写ローラ２３は、プリントドラム１４から離れるように移動される。

図１のプリント装置は、例えば、各原色にそれぞれ対応する複数のビットマップによって位置が定められた複数のドットをプリントすることにより、プリントを達成できる。

図４は、１画素当たり１ビットの２階調ビットマップ２０の模式図であり、ビットマップ２０は、例えば、プリント装置のメモリに格納され得る。このビットマップは、例えば、プリント装置によってプリントされる原色の画素アレイに対応してもよい横列（ロー）及び縦列（カラム）等といった、隣接して並んだリニアアレイ状に論理的に配列された複数の画素位置Ｐを含む。横列及び縦列に論理的に配列されたビットマップの具体例では、画素アレイの各縦列は、プリントドラムの１回転において特定のノズルによってプリントされる１本の走査線に対応し得る。ビットマップの各画素位置は、対応する出力画素位置が該当する色のドットでマーキングされるか否かを示す、１つのデータビット又は画素で構成される。例えば、１は該当する色のドットを示し、一方、０は該当する色のドットが無いことを示してもよい。ビットマップに関しては、画素位置又は画素ビットを表すために、画素という用語を用いると都合が良い場合がある。画素位置、画素データビット、又は画素は、該当する色のドットがプリントされることを示す「オン」、又は、該当する色のドットがプリントされないことを示す「オフ」であるということができる。また、画素位置、画素ビット、又は画素を、該当する色のドットがプリントされることを示す「マーキング」、又は、該当する色のドットがプリントされないことを示す「非マーキング」であるといっても都合が良いかもしれない。画素位置に対するデータを格納する又は書き込むことに関しては、１つの位置から別の位置へと画素をコピーすると、それにより、ソース画素の状態が目的地の位置にコピーされるようにすると、都合が良いかもしれない。画素の移動は、画素を目的地の位置にコピーし、ソース画素をリセットすることによって達成できる。ソースのマーキング画素の移動に関しては、目的地の画素位置がマーキングにされ、例えば目的地の画素位置がマーキングにされるのと同時に又はその後で、ソース画素が非マーキングにされる。

１画素当たり１ビットの２階調ビットマップの内容は、例えば、１画素あたり多ビットのデータ（例えば、連続階調データ、グレースケールデータ、輝度データ、明暗度データ、強度データ、多階調画素データ）をハーフトーン化して、１画素当たり１ビットを含むビットマップ化ラスタデータにした結果で構成され得る。１画素当たり１ビットのハーフトーン化ビットマップをグリッドパターンとして示すことは、各ビットが、特定の色の画素アレイ内の特定の位置のデータであることを理解するのに有用である。

ここに開示される技術は、一般的に、隣接して並んだリニアアレイ状に論理的に配列されたビットマップと共に用いることができるが、このような技術を理解し易くする都合上、主に、複数の縦列を含むリニアアレイに関して説明する。

図５は、ビットマップのマーキング画素すなわちオン画素をコピー又は移動することによって、１画素当たり１ビットの２階調ビットマップを修正する手順の、模式的なフロー図であり、ここでは、例えば、そのようなオン画素によって定められるドットをプリントするタスクを負った液滴発生器が動作不能であると判定されたか又は故障している。液滴発生器は、例えば電気的又は機械的に故障し得るものであり、ここでは、動作が断続的又は動作不能であると判定されている。開示される実施例では、動作不能又は故障した液滴発生器は、その動作不能な液滴発生器によって提供される色のドットを含まない走査線を生じる。ノズルが故障している場合には、ソースのマーキング画素は事実上無視されるので、或るソース画素を別の画素にコピーすることは、ソース画素を移動することと同様である。

まず、１１１では、例えば、動作不能ノズルと関連付けられた縦列内のマーキング画素が、ソース画素として選択される。１１３では、選択されたマーキング画素が、例えば、均一なハーフトーン化領域内に存在するか否かが判定される。均一なハーフトーン化領域は、例えば、予めハーフトーン化された１画素あたり多ビットのデータにおける、略均一な明度又は値の領域を表す又はそのような領域に対応するハーフトーン化されたビットマップの領域で構成される。

１１３での判定が肯定である場合には、１１５で、マーキング画素が、ソース画素の近傍にある潜在的な目的地の画素位置の第１のシーケンスの、シーケンス内の最先の非マーキング画素位置に、コピー又は移動される。次に、手順が終了する。

１１３での判定が否定である場合には、１１７で、選択されたマーキング画素のすぐ左側の領域内のマーキング画素集団が、選択されたマーキング画素のすぐ右側の領域内のマーキング画素集団よりも大きいか否かが判定される。

１１７での判定が肯定である場合には、１１９で、選択されたマーキング画素が、ソース画素の近傍にある潜在的な目的地の画素位置の第２のシーケンスの、シーケンス内の最先の非マーキング画素位置にコピー又は移動される。ここで、潜在的な目的地の画素位置の第２のシーケンスは、潜在的な目的地の画素位置の第１のシーケンスとは異なる。

１１７で否定された場合には、１２１で、選択されたマーキング画素が、ソース画素の近傍にある潜在的な目的地の画素位置の第３のシーケンスの、シーケンス内の最先の非マーキング画素位置にコピー又は移動される。ここで、潜在的な目的地の画素位置の第３のシーケンスは、潜在的な目的地の画素位置の第１のシーケンスとも、潜在的な目的地の画素位置の第２のシーケンスとも異なる。

マーキング集団についてチェックされる複数の領域のサイズは同じであっても又は異なっていてもよく、各領域は約３画素の幅及び約８画素の高さであってもよい。ここで、幅は横列方向に沿って測定され、高さは縦列方向に沿って測定される。

潜在的な目的地の画素位置の第２及び第３の各シーケンス内における潜在的な目的地の画素位置の数は、潜在的な目的地の画素位置の第１のシーケンス内における潜在的な目的地の画素位置の数とは異なっていてもよい。潜在的な目的地の画素位置の第３のシーケンス内における潜在的な目的地の画素位置の数は、潜在的な目的地の画素位置の第２のシーケンス内における潜在的な目的地の画素位置の数とは異なっていてもよい。例えば、潜在的な目的地の画素位置の第２のシーケンス内の潜在的な目的地の画素位置の数は、潜在的な目的地の画素位置の第１のシーケンス内の潜在的な目的地の画素位置の数より小さくてもよく、且つ/又は、潜在的な目的地の画素位置の第３のシーケンス内の潜在的な目的地の画素位置の数は、潜在的な目的地の画素位置の第１のシーケンス内の潜在的な目的地の画素位置の数より小さくてもよい。別の例では、第１、第２、及び第３のシーケンスのパターン又はレイアウトは、互いに異なっていてもよい。更に別の例では、潜在的な目的地の画素位置の第２及び第３のシーケンスは、例えば、選択されたマーキング画素を含む縦列に関して、鏡像になっていてもよい。

或いは、選択されたマーキング画素が存在するのが均一なハーフトーン化領域内ではない場合には、２つのシーケンスではなく、シーケンスを１つだけ用いてもよい。

上述の通り、選択されたマーキング画素は、一般的に、ソースのマーキング画素の所定の近傍にある使用可能な近傍画素にコピーされる。必要に応じて、ソースのマーキング画素が使用可能な近傍画素にコピーされる場合に、ソースのマーキング画素は非マーキングにされてもよい。潜在的な目的地の画素位置は、選択されたマーキング画素が均一なハーフトーン化領域内に存在するか否か、及び／又は、選択されたマーキング画素のいずれかの側のマーキング画素集団の密度に依存し得る。更に、以前にコピーされた画素の履歴によって、考慮される隣接する画素位置のシーケンスを判定することもできる。例えば、選択された特定のマーキング画素に対して用いられるシーケンスは、前に選択されたマーキング画素がコピーされた目的地の画素位置の反対側で開始するシーケンスであってもよい。

次に図６を参照すると、ＰＤ（Ｉ）として識別される潜在的な目的地の画素位置の第１のシーケンスは、選択されたマーキング画素Ｓを含む縦列の第１の側にある複数の隣接する縦列内の画素位置と、選択されたマーキング画素を含む縦列の第２の側にある複数の隣接する縦列内の画素位置とを含むことができる。一方の側の隣接する縦列の数は、他方の側の隣接する縦列の数とは異なっていてもよい。例えば、潜在的な目的地の画素位置の第１のシーケンスは、選択されたマーキング画素Ｓを含む縦列の各側の隣接する３つの縦列内のみにある画素位置を含んでもよい。別の例では、潜在的な目的地の画素位置の第１のシーケンスは、選択されたマーキング画素Ｓを含む縦列の各側の隣接する２つの縦列内のみにある画素位置を含んでもよい。

同じく図６に示されるように、潜在的な目的地の画素位置の第１のシーケンスは、選択されたマーキング画素Ｓに斜めに隣接する画素位置を含んでもよい（例えば、各斜め方向にある斜めに隣接する画素位置を含む）。

次に図７を参照すると、ＰＤ（Ｉ）として識別される潜在的な目的地の画素位置の第２のシーケンスは、選択されたマーキング画素Ｓを含む縦列の第１の側にある１つの縦列内の画素位置と、選択されたマーキング画素を含む縦列の第２の側にある１つの縦列内の画素位置とを含んでもよい。例えば、潜在的な目的地の画素位置の第２のシーケンスは、選択されたマーキング画素Ｓを含む縦列の各側にある１つの縦列内のみの画素位置を含んでもよい。具体例として、第２のシーケンスの第１の潜在的な目的地の画素位置は、選択されたマーキング画素を含む縦列の左側にあってもよい。

選択されたマーキング画素を含む縦列の一方の側にある潜在的な目的地の画素の数は、選択されたマーキング画素を含む縦列の他方の側にある潜在的な目的地の画素の数とは異なっていてもよい。

同じく図７に示されるように、潜在的な目的地の画素位置の第２のシーケンスは、選択されたマーキング画素Ｓに斜めに隣接する画素位置を含んでもよい（例えば、各斜め方向にある斜めに隣接する画素位置を含む）。

次に図８を参照すると、ＰＤ（Ｉ）として識別される潜在的な目的地の画素位置の第３のシーケンスは、選択されたマーキング画素Ｓを含む縦列の第１の側にある１つの縦列内の画素位置と、選択されたマーキング画素を含む縦列の第２の側にある１つの縦列内の画素位置とを含んでもよい。例えば、潜在的な目的地の画素位置の第２のシーケンスは、選択されたマーキング画素Ｓを含む縦列の各側にある１つの縦列内のみの画素位置を含んでもよい。

具体例として、第３のシーケンスの第１の潜在的な目的地の画素位置は、選択されたマーキング画素を含む縦列の右側にあってもよい。

図７及び図８から、均一なハーフトーン領域内に存在しない選択されたマーキング画素に関しては、用いられる特定のシーケンスは、選択されたマーキング画素の、より高い集団密度を有する側で開始できることがわかる。均一なハーフトーン領域内では、開始側が変わるように、図７及び図８に示されるようなシーケンスを変化させて用いることができる。例えば、前に移動された画素の最終的な目的地によって、２つのシーケンスを入れ替えてもよい。前に移動された画素が右に移動された場合には、次のマーキング画素に用いられるシーケンスは、そのシーケンスの第１の位置が左側にあるので、図７に示されるシーケンスとなる。前のマーキング画素が左に移動された場合には、図８のシーケンスが用いられる。或いは、シーケンスをどのように入れ替えるかを決定するために、他の方法を用いてもよい。入れ替えは、１つのマーキング画素から別のマーキング画素へと行われてもよく、又は、マーキング画素の画素位置若しくは他の何らかのパラメータに厳密に基づいてもよい。２つのシーケンスをランダムに入れ替えてもよい。２つより多くのシーケンスを用いることも可能である。

選択されたマーキング画素を含む縦列の一方の側にある潜在的な目的地の画素の数は、選択されたマーキング画素を含む縦列の他方の側にある潜在的な目的地の画素の数とは異なっていてもよい。

本出願で提示される特許請求の範囲及び補正され得る特許請求の範囲は、本願明細書で開示される実施形態及び教示の変形物、変更物、修正物、改良物、均等物及び実質的な均等物を包含し、それらは、現時点では予見されていない又は真価を認められていないものや、例えば、出願人／特許権者及び他者から生じるものを含む。

プリント装置の一実施形態の模式的なブロック図である。 図１のプリント装置のインクジェットプリントヘッドの正面の一実施形態の部分的な模式図である。 インターレースした走査線の一実施形態の簡略化した模式図である。 単色の１画素当たり１ビットの２階調ビットマップの模式図である。 １画素当たり１ビットの２階調ビットマップを修正する手順の模式的なフロー図である。 潜在的な目的地の画素位置のシーケンスの模式図である。 別の潜在的な目的地の画素位置のシーケンスの模式図である。 更に別の潜在的な目的地の画素位置のシーケンスの模式図である。

符号の説明

１１ プリントヘッド
２０ ２階調ビットマップ
２６ インク液滴
４４ 柱状アレイ
４６ ノズル
９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７ 走査線

Claims (3)

1. 隣接して並んだリニアアレイ状に配列された複数の画素位置を含む単色のビットマップを修正する方法であって、
   ビットマップの画像データとインク液滴を射出することが不能な不能ノズルによりインク液滴が付着される予定の画素の位置の情報とに基づいて、当該不能ノズルによってインク液滴が付着される予定の画素であるソース画素の位置が、ハーフトーン化前の領域が１画素当たり多ビットでありかつインク液滴が付着される画素の明度が均一な領域である均一なハーフトーン化領域内か否かを判断し、
   （１）前記ソース画素の位置が前記均一なハーフトーン化領域内の場合、前記ソース画素から第１の所定画素数の領域内の画素の内のインク液滴が付着されない画素を、インク液滴が付着される画素であるマーキング画素とし、
   （２）前記ソース画素の位置が前記均一なハーフトーン化領域外の場合、前記ビットマップにおける前記ソース画素を通る所定の線を基準に左側に位置する領域内にある第１のマーキング画素数が前記ビットマップにおける当該所定の線を基準に右側に位置する領域内にある第２のマーキング画素数より大きいか否か判断し、
   （ア）前記第１のマーキング画素数が前記第２のマーキング画素数より大きいと判断された場合、前記ソース画素から第２の所定画素数の領域内の画素の内のインク液滴が付着されない非マーキング画素を、マーキング画素とし、
   （イ）前記第１のマーキング画素数が前記第２のマーキング画素数より大きいと判断されなかった場合、前記ソース画素から第３の所定画素数の領域内の非マーキング画素を、マーキング画素する
   ように、前記ビットマップを修正するとともに、
   前記第１の所定画素数は、前記第２の所定画素数及び前記第３の所定画素数よりも大きく、
   前記ソース画素から第２の所定画素数の領域は、前記ビットマップにおける前記ソース画素を通る所定の線を基準に左側に位置する領域であり、
   前記ソース画素から第３の所定画素数の領域は、前記ビットマップにおける前記ソース画素を通る所定の線を基準に右側に位置する領域である、
   ビットマップ修正方法。
2. 前記非マーキング画素が前記マーキング画素にされた場合には、前記ソース画素を非マーキング画素とするように前記２階調ビットマップを修正することを更に含むことを特徴とする、請求項１記載のビットマップ修正方法。
3. 前記第２の所定画素数及び前記第３の所定画素数は、異なることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のビットマップ修正方法。

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