JPH0631923A - Electrostatic inkjet recording apparatus - Google Patents

Electrostatic inkjet recording apparatus

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JPH0631923A
JPH0631923A JP4192286A JP19228692A JPH0631923A JP H0631923 A JPH0631923 A JP H0631923A JP 4192286 A JP4192286 A JP 4192286A JP 19228692 A JP19228692 A JP 19228692A JP H0631923 A JPH0631923 A JP H0631923A
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JP
Japan
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nozzles
ink
print head
nozzle
distance
Prior art date
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Pending
Application number
JP4192286A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Ishikawa
泰 石川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seikosha KK
Original Assignee
Seikosha KK
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0631923A publication Critical patent/JPH0631923A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/145Arrangement thereof

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain an image of high resolution by so arranging nozzles as to satisfy each specific formula of the distance P1 of ink nozzles, the minimum positional shift P2 in the inclining direction of arrays of nozzles, the distance W of nozzle arrays and the inclination theta of nozzle arrays. CONSTITUTION:A printing head 10 is inclined by an angle theta to the moving direction, and arrays of nozzles are inclined to the moving direction of the printing head subsequent to the inclination of the head 10. Supposing that the center lines of nozzle arrays are (a), (b), ink nozzles 20 are denoted sequentially from the upper one as N1-N16, the inverse number of the dot density is P, and the inclination of the center lines (a), (b) to the moving direction of the printing head is theta, tantheta=1/2 is held, and the pitch P1 of nozzles of even numbers and that of nozzles of odd numbers becomes 2X5<1/2>XP. At the same time, the positional shifting amount P2 of nozzles of even numbers and nozzles of odd numbers is set to be 5<1/2>/5XP and the distance W between the center lines (a) and (b) is 12/5<1/2>XP. Accordingly, the distance between the nozzles 20 is secured wide, making it possible to obtain images with high resolution.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、静電界を利用してイン
クノズルからインク滴を飛翔させて記録紙に印字する印
字ヘッドを有する静電インクジェット記録装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrostatic ink jet recording apparatus having a print head for ejecting ink droplets from an ink nozzle by using an electrostatic field to print on recording paper.

【0002】[0002]

【従来の技術】図4には、この種の静電インクジェット
記録装置の従来構造が示されている。この構造によれ
ば、印字ヘッド1の前面に対向して背面電極2が設けら
れ、この背面電極2と印字ヘッド1の前面との間に記録
紙3が送り込まれるようになっている。印字ヘッド1の
前面には、記録紙3の幅に対応してフルラインに亘って
スリット状のインク吐出口4が形成され、このインク吐
出口4と対向するように背面電極2が配設されている。
インク吐出口4は下板5と上板6との間に形成されたイ
ンク室7の前部に設けられている。下板5および上板6
は絶縁材料で形成され、かつ下板5の内面にはドット密
度に対応して複数の記録電極8が所定間隔で並設されて
いる。各記録電極8には、高圧電源9が接続され、印字
時に記録信号に対応した高電圧パルスが印加されるよう
になっている。そして、インク室7にインクが充填され
ると、インク吐出口4に連続したインクメニスカスが形
成され、印字時に記録電極8に記録信号に対応した高電
圧パルスが印加されると、記録電極8と背面電極2との
間に静電界が生じ、この静電界によってインク吐出口4
からインク滴が飛翔されるようになっている。
2. Description of the Related Art FIG. 4 shows a conventional structure of an electrostatic ink jet recording apparatus of this type. According to this structure, the back electrode 2 is provided so as to face the front surface of the print head 1, and the recording paper 3 is fed between the back electrode 2 and the front surface of the print head 1. On the front surface of the print head 1, a slit-shaped ink ejection port 4 is formed over the full line corresponding to the width of the recording paper 3, and a back electrode 2 is arranged so as to face the ink ejection port 4. ing.
The ink ejection port 4 is provided in the front part of an ink chamber 7 formed between the lower plate 5 and the upper plate 6. Lower plate 5 and upper plate 6
Is made of an insulating material, and a plurality of recording electrodes 8 are arranged in parallel on the inner surface of the lower plate 5 at a predetermined interval corresponding to the dot density. A high voltage power source 9 is connected to each recording electrode 8 so that a high voltage pulse corresponding to a recording signal is applied during printing. Then, when the ink chamber 7 is filled with ink, a continuous ink meniscus is formed at the ink ejection port 4, and when a high voltage pulse corresponding to a recording signal is applied to the recording electrode 8 during printing, An electrostatic field is generated between the back electrode 2 and this electrostatic field, and the ink ejection port 4
Ink drops are supposed to be ejected from.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構造にあっては、各記録電極8がドット密度に対応
して極めて小さい間隔で並設されるので、ドット密度を
高く設定して画像の解像度を増すと、高精度化に対応で
きず、また各記録電極8間で絶縁破壊を生じ、高解像度
の画像を得ることができないという問題がある。
However, in such a structure, since the recording electrodes 8 are juxtaposed at extremely small intervals corresponding to the dot density, the dot density is set high and the image If the resolution is increased, there is a problem that high precision cannot be coped with, and dielectric breakdown occurs between the recording electrodes 8 and a high-resolution image cannot be obtained.

【0004】本発明は、高解像度の画像を得ることがで
きる静電インクジェット記録装置を提供することを目的
とする。
An object of the present invention is to provide an electrostatic ink jet recording apparatus capable of obtaining a high resolution image.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、静電界を利用
してインクノズルからインク滴を飛翔させて記録紙に印
字する印字ヘッドを有する静電インクジェット記録装置
であって、印字ヘッドが紙送り方向と直交する方向に移
動可能に設けられているとともにインクノズルが印字ヘ
ッドの移動方向に対して傾斜する方向に等間隔で複数個
並設され且つ当該ノズル列が平行に複数列設けられてお
り、ドット密度の逆数をPとし、各ノズル列でのインク
ノズル間の間隔をP1とし、各ノズル列間での上記イン
クノズルのノズル列傾斜方向への最小位置ずれ量をP2
とし、各ノズル列の間隔をWとし、印字ヘッドの移動方
向に対する各ノズル列の傾きをθとしたときにtanθ
=1/2、P1=2×51/2 ×P、P2=(51/2
5)×P、W=(12/51/ 2 )×Pを満足するように
各インクノズルが配列されていることを特徴としてい
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is an electrostatic ink jet recording apparatus having a print head for ejecting ink droplets from an ink nozzle to print on a recording paper by utilizing an electrostatic field. A plurality of ink nozzles are provided so as to be movable in a direction perpendicular to the feed direction, and a plurality of ink nozzles are arranged in parallel in a direction inclined with respect to the moving direction of the print head at equal intervals. P is the reciprocal of the dot density, P1 is the interval between the ink nozzles in each nozzle row, and P2 is the minimum displacement of the ink nozzles in the nozzle row tilt direction between the nozzle rows.
Tan θ, where W is the interval between the nozzle rows and θ is the inclination of each nozzle row with respect to the moving direction of the print head.
= 1/2 , P1 = 2 × 5 1/2 × P, P2 = (5 1/2 /
5) × P, W = ( 12/5 1/2) the ink nozzles to satisfy × P is characterized by being arranged.

【0006】[0006]

【作用】本発明によれば、各インクノズル間の間隔がド
ット密度の逆数よりも大きく設定されるので、インクノ
ズル間の間隔が広く確保される。このため、ドット密度
を高く設定して画像の解像度を増しても高精度化に対応
が可能であり、且つ各インクノズル内の電極間の間隔を
絶縁破壊しないように広く確保でき、高解像度の画像を
得ることができる。
According to the present invention, the distance between the ink nozzles is set to be larger than the reciprocal of the dot density, so that the distance between the ink nozzles is wide. Therefore, even if the dot density is set high and the resolution of the image is increased, it is possible to deal with high accuracy, and it is possible to secure a wide space between the electrodes in each ink nozzle so as not to cause dielectric breakdown. Images can be obtained.

【0007】[0007]

【実施例】以下、本発明が適用された静電インクジェッ
ト記録装置を図面に基づいて説明する。この静電インク
ジェット記録装置では、図1に示されるように印字ヘッ
ド10の前面に対向して背面電極11が設けられ、この
背面電極11と印字ヘッド10の前面との間に記録紙1
3が送り込まれるようになっている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An electrostatic ink jet recording apparatus to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings. In this electrostatic ink jet recording apparatus, a back electrode 11 is provided so as to face the front surface of the print head 10 as shown in FIG. 1, and the recording paper 1 is provided between the back electrode 11 and the front surface of the print head 10.
3 is sent.

【0008】背面電極11は円柱状に形成されて紙送り
方向と直交する方向(矢印A方向)に延設され、プラテ
ンとしても作用されるようになっている。この背面電極
11には、電源14が接続され、電源14の電圧が印加
されるようになっている。
The back electrode 11 is formed in a cylindrical shape and extends in a direction (direction of arrow A) orthogonal to the paper feeding direction, and also acts as a platen. A power supply 14 is connected to the back electrode 11, and the voltage of the power supply 14 is applied.

【0009】印字ヘッド10は図示しないガイド手段に
案内されて背面電極11と平行に、すなわち紙送り方向
と直交する方向に移動されるようになっている。この印
字ヘッド10は図2に示されるように枠状の基体15の
上下両端面にそれぞれ平板状の上板16および下板17
を接合固着した構成となっており、内部に基体15と上
板16と下板17とで囲まれるインク室18が形成され
ている。基体15、上板16および下板17は絶縁性材
料で形成されている。
The print head 10 is guided by guide means (not shown) so as to be moved in parallel with the back electrode 11, that is, in the direction orthogonal to the paper feed direction. As shown in FIG. 2, the print head 10 includes a frame-shaped base 15 and a plate-shaped upper plate 16 and a lower plate 17 on both upper and lower end surfaces thereof.
The ink chamber 18 surrounded by the base 15, the upper plate 16, and the lower plate 17 is formed inside. The base 15, the upper plate 16 and the lower plate 17 are made of an insulating material.

【0010】インク室18の後部には、後方へ開口する
インク供給口19が形成され、このインク供給口19を
通じて図示しないインクタンクよりインク室18内にイ
ンクが供給されるようになっている。このインク室18
の前部には、印字ヘッド前面に開口するインクノズル2
0が形成され、このインクノズル20からインク滴が飛
翔されるようになっている。
An ink supply port 19 opening rearward is formed at the rear of the ink chamber 18, and ink is supplied into the ink chamber 18 from an ink tank (not shown) through the ink supply port 19. This ink chamber 18
In the front of the ink head, an ink nozzle 2 that opens to the front of the print head
0 is formed, and ink droplets are ejected from the ink nozzle 20.

【0011】インクノズル20は等間隔で複数個並設さ
れ、且つそのノズル列は平行に2列設けられ、各インク
ノズル20の内部にはそれぞれ記録電極21が設けられ
ている。すなわち、基体15の前部の上下両面に等間隔
で複数の切欠15aが形成され、これらの各切欠15a
により基体15と上板16との間および基体15と下板
17との間にインクノズル20が等間隔で複数個形成さ
れ且つそのノズル列が平行に2列設けられ、また上板1
6および下板17に各切欠15aに対応して複数の記録
電極21が付着形成されて各インクノズル20の内部に
それぞれ記録電極21が設けられている。各記録電極2
1には、図示しない高圧電源が接続され、印字時に記録
信号に対応した高電圧パルスが印加されるようになって
いる。なお、記録電極21は上板16および下板17の
表面上に低温スパッタにより金属クロムや金等で導電膜
を形成し、この導電膜をパターン状にエッチングするこ
とにより容易に形成でき、この場合には上板16および
下板17をマシナブルセラミックスや感光性ガラス等の
電極のパターニングの容易な材料で形成することが望ま
しく、その場合の基体15への上板16および下板17
の接合には封入用の低融点ガラスを用いたガラスボンデ
ィングを用いることができる。
A plurality of ink nozzles 20 are arranged side by side at equal intervals, two nozzle rows are provided in parallel, and a recording electrode 21 is provided inside each ink nozzle 20. That is, a plurality of notches 15a are formed at equal intervals on the upper and lower surfaces of the front part of the base body 15. Each of these notches 15a is formed.
Thus, a plurality of ink nozzles 20 are formed at equal intervals between the base 15 and the upper plate 16 and between the base 15 and the lower plate 17, and two nozzle rows are provided in parallel.
A plurality of recording electrodes 21 are attached and formed on the lower plate 6 and the lower plate 17 so as to correspond to the respective cutouts 15a, and the recording electrodes 21 are provided inside the respective ink nozzles 20. Each recording electrode 2
A high-voltage power source (not shown) is connected to 1 so that a high-voltage pulse corresponding to a recording signal is applied during printing. The recording electrode 21 can be easily formed by forming a conductive film on the surfaces of the upper plate 16 and the lower plate 17 with metallic chromium, gold or the like by low temperature sputtering, and etching the conductive film in a pattern. For this purpose, it is desirable to form the upper plate 16 and the lower plate 17 with a material such as machinable ceramics or photosensitive glass that facilitates the patterning of the electrodes.
Glass bonding using a low melting point glass for encapsulation can be used for the bonding.

【0012】これらの各インクノズル20は各ノズル列
の中心線が印字ヘッド移動方向(矢印A方向)に対して
傾斜されて図3に示されるように千鳥状に配列されてい
る(図3ではインクノズル20の位置が便宜上○印で表
示されている)。すなわち、図1に示されるように印字
ヘッド10がその移動方向に対して角度θ傾斜され、こ
の印字ヘッド10の傾きによってノズル列が図3に示さ
れるように印字ヘッド移動方向(矢印A方向)に対して
傾斜されている。そして、各ノズル列の中心線をそれぞ
れa、bとし、各インクノズル20の位置を上側(紙送
り方向側)から順にN1〜N16と付し、ドット密度の
逆数をPとし、中心線a、bの印字ヘッド移動方向(矢
印A方向)に対する傾き(印字ヘッド移動方向に対する
各ノズル列の傾き)をθとすると、tanθ=1/2と
なっており、偶数番ノズルのノズル間ピッチP1および
奇数番ノズルのノズル間ピッチP1(各ノズル列でのイ
ンクノズル20間の間隔)が2×51/2 ×Pとなってい
る。また、偶数番ノズルと奇数番ノズルの位置ずれ量
(各ノズル列間でのインクノズル20のノズル列傾斜方
向への位置ずれ量)P2が(51/2 /5)×Pに設定さ
れているとともに中心線a、b間の間隔(各ノズル列間
の間隔)Wが(12/51/2 )×Pに設定されている。
なお、ドット密度の逆数Pは、例えばドット密度が30
0DPI(ドット/インチ)であるときには、25.4
/300mmとなり、約0.0846mmとなる。また、ド
ット密度が400DPIであるときには、25.4/4
00mmとなり、0.0635mmとなる。
The respective ink nozzles 20 are arranged in a staggered manner as shown in FIG. 3 with the center line of each nozzle row being inclined with respect to the print head moving direction (direction of arrow A) (in FIG. 3). The position of the ink nozzle 20 is indicated by a circle for convenience). That is, as shown in FIG. 1, the print head 10 is tilted by an angle θ with respect to the moving direction, and the tilt of the print head 10 causes the nozzle row to move in the print head moving direction (direction of arrow A) as shown in FIG. Is inclined to. The center lines of the nozzle rows are a and b, the positions of the ink nozzles 20 are sequentially numbered N1 to N16 from the upper side (paper feed direction side), the reciprocal of the dot density is P, and the center lines a, When the inclination of b in the print head moving direction (direction of arrow A) (the inclination of each nozzle row with respect to the print head moving direction) is θ, tan θ = 1/2, and the nozzle pitch P1 and odd number of even-numbered nozzles are odd. The nozzle-to-nozzle pitch P1 (distance between the ink nozzles 20 in each nozzle row) is 2 × 5 1/2 × P. Further, the positional deviation amount between the even-numbered nozzles and the odd-numbered nozzles (the positional deviation amount of the ink nozzles 20 in the nozzle row inclination direction between the nozzle rows) P2 is set to (5 1/2 / 5) × P. In addition, the distance W between the center lines a and b (the distance between the nozzle rows) is set to (12/5 1/2 ) × P.
The reciprocal P of the dot density is, for example, 30
When it is 0 DPI (dot / inch), it is 25.4.
/ 300mm, which is about 0.0846mm. Also, when the dot density is 400 DPI, 25.4 / 4
It becomes 00 mm and becomes 0.0635 mm.

【0013】次に作用を説明する。印字時には、図示し
ない高圧電源から記録電極21に記録信号に対応した高
電圧パルスが印加され、この電圧の印加によって記録電
極21と背面電極11との間に電位差が生じて両電極間
に静電界が生じ、この静電界でインク滴がインクノズル
20のノズル口20aから電気力線に沿って背面電極1
1に向かって飛翔し、これによって記録紙2にインクが
付着して記録紙2に記録ドットが形成される。
Next, the operation will be described. At the time of printing, a high voltage pulse corresponding to a recording signal is applied to the recording electrode 21 from a high voltage power source (not shown), and the application of this voltage causes a potential difference between the recording electrode 21 and the back electrode 11 to cause an electrostatic field between both electrodes. This electrostatic field causes ink droplets to flow from the nozzle opening 20a of the ink nozzle 20 along the lines of electric force to the back electrode 1.
The ink jets toward the recording sheet 1 and ink is attached to the recording sheet 2 to form recording dots on the recording sheet 2.

【0014】このように作用される本実施例では、各ノ
ズル列でのインクノズル20間の間隔がドット密度の逆
数の2×51/2 倍に設定されるとともに各ノズル列間の
間隔がドット密度の逆数の12/51/2 倍に設定される
ので、インクノズル20間の間隔が広く確保される。こ
のため、ドット密度を高く設定して画像の解像度を増し
ても高精度化に対応が可能であり、且つ各インクノズル
20内の記録電極21間の間隔を絶縁破壊しないように
広く確保でき、高解像度の画像を得ることができる。
In this embodiment which operates in this way, the distance between the ink nozzles 20 in each nozzle row is set to 2 × 5 1/2 times the reciprocal of the dot density, and the distance between each nozzle row is Since it is set to 12/5 1/2 times the reciprocal of the dot density, a wide space is secured between the ink nozzles 20. Therefore, even if the dot density is set high and the resolution of the image is increased, it is possible to deal with high accuracy, and it is possible to secure a wide space between the recording electrodes 21 in each ink nozzle 20 so as not to cause dielectric breakdown, A high resolution image can be obtained.

【0015】なお、上記実施例では、いわゆるエッジシ
ュータタイプの印字ヘッドを有する静電インクジェット
記録装置に適用した例について説明したが、これに限ら
ず、いわゆるサイドシュータタイプの印字ヘッド等の他
の構造の印字ヘッドを有する静電インクジェット記録装
置にも勿論適用可能である。
In the above embodiment, an example of application to an electrostatic ink jet recording apparatus having a so-called edge shooter type print head has been described, but the present invention is not limited to this and other structures such as a so-called side shooter type print head. Of course, it is also applicable to the electrostatic ink jet recording apparatus having the print head of.

【0016】[0016]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る静電
インクジェット記録装置によれば、インクノズル間の間
隔をドット密度の逆数よりも2×51/2 倍に広く配設す
ることが可能であり、このためドット密度を高く設定し
て画像の解像度を増しても高精度化に対応が可能であ
り、且つ電極間の間隔を広く配設することが可能である
ため、電極への印加電圧と絶縁破壊電圧とのマージンを
向上させることができる。
As described above, according to the electrostatic ink jet recording apparatus of the present invention, the distance between the ink nozzles can be set to be 2 × 5 1/2 times wider than the reciprocal of the dot density. Therefore, even if the dot density is set high and the resolution of the image is increased, it is possible to deal with the high precision and it is possible to dispose a wide interval between the electrodes. The margin between the applied voltage and the dielectric breakdown voltage can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明が適用された静電インクジェット記録装
置の概略斜視図である。
FIG. 1 is a schematic perspective view of an electrostatic ink jet recording apparatus to which the present invention is applied.

【図2】図1の印字ヘッドの要部分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of a main part of the print head of FIG.

【図3】図1のインクノズルの配列図である。FIG. 3 is an array diagram of the ink nozzles of FIG.

【図4】従来構造を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a conventional structure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 印字ヘッド 20 インクノズル 10 print head 20 ink nozzle

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 静電界を利用してインクノズルからイン
ク滴を飛翔させて記録紙に印字する印字ヘッドを有する
静電インクジェット記録装置であって、 上記印字ヘッドが紙送り方向と直交する方向に移動可能
に設けられているとともに上記インクノズルが上記印字
ヘッドの移動方向に対して傾斜する方向に等間隔で複数
個並設され且つ当該ノズル列が平行に複数列設けられて
おり、 ドット密度の逆数をPとし、上記各ノズル列での上記イ
ンクノズル間の間隔をP1とし、各ノズル列間での上記
インクノズルのノズル列傾斜方向への最小位置ずれ量を
P2とし、上記各ノズル列の間隔をWとし、上記印字ヘ
ッドの移動方向に対する上記各ノズル列の傾きをθとし
たときに tanθ=1/2、 P1=2×51/2 ×P、 P2=(51/2 /5)×P、 W=(12/51/2 )×P を満足するように上記各インクノズルが配列されている
ことを特徴とする静電インクジェット記録装置。
1. An electrostatic ink jet recording apparatus having a print head for ejecting ink droplets from an ink nozzle to print on a recording paper by utilizing an electrostatic field, wherein the print head is in a direction orthogonal to a paper feeding direction. A plurality of the ink nozzles are movably provided and are arranged in parallel at equal intervals in a direction inclined with respect to the moving direction of the print head, and a plurality of nozzle rows are provided in parallel. Let P be the reciprocal number, P1 be the interval between the ink nozzles in each nozzle row, be P2 be the minimum displacement of the ink nozzles in the nozzle row tilt direction between each nozzle row, and When the interval is W and the inclination of each nozzle row with respect to the moving direction of the print head is θ, tan θ = 1/2 , P1 = 2 × 5 1/2 × P, P2 = (5 1/2 / 5 ) × P, W (12/5 1/2) electrostatic inkjet recording apparatus characterized by the respective ink nozzles are arranged so as to satisfy × P.
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