(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の液体吐出口の配列を有する液体吐出口形成部材と、
前記液体吐出口形成部材と密着して前記複数の液体吐出口にそれぞれ通じる液体流路を形成するとともに該液体流路に供給される液体を該複数の液体吐出口を通じて吐出させる吐出圧形成基板と、
前記吐出圧形成基板を前記液体吐出口形成部材に対してそれぞれ押圧し該吐出圧形成基板を該液体吐出口形成部材に結合する結合部材と、
前記液体吐出口形成部材の複数の液体吐出口の配列を挟んで前記結合部材に対向して配され該液体吐出口形成部材を前記結合部材側に付勢する弾性部材と、
を具備して構成される液体吐出記録ヘッド。
【請求項２】
複数の液体吐出口の配列を有する第１の液体吐出口形成部材と、
複数の液体吐出口の配列を有し前記第１の液体吐出口形成部材に対して対向配置される第２の液体吐出口形成部材と、
前記第１の液体吐出口形成部材および第２の液体吐出口形成部材とそれぞれ密着して前記複数の液体吐出口にそれぞれ通じる液体流路を形成するとともに該液体流路に供給される液体を該複数の液体吐出口を通じて吐出させる吐出圧形成基板と、
前記吐出圧形成基板を前記第１の液体吐出口形成部材および前記第２の液体吐出口形成部材に対してそれぞれ押圧し該吐出圧形成基板を該第１の液体吐出口形成部材および該第２の液体吐出口形成部材に結合する結合部材と、
前記第１の液体吐出口形成部材の複数の液体吐出口の配列と前記第２の液体吐出口形成部材の複数の液体吐出口の配列との間に配され該第１の液体吐出口形成部材および該第２の液体吐出口形成部材をそれぞれ前記結合部材側に付勢する弾性部材と、
を具備して構成される液体吐出記録ヘッド。
【請求項３】
前記結合部材は、板ばね部材であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の液体吐出記録ヘッド。
【請求項４】
前記弾性部材は、湾曲状の断面形状を有することを特徴とする請求項１または請求項２記載の液体吐出記録ヘッド。
【請求項５】
前記弾性部材の長さは、前記複数の液体吐出口の配列の長さよりも長く設定されることを特徴とする請求項１または請求項２記載の液体吐出記録ヘッド。
【請求項６】
吐出圧形成基板は、インク流路に供給されるインクを該複数のインク吐出口を通じて吐出させることを特徴とする請求項１または請求項２記載の液体吐出記録ヘッド。
【請求項７】
前記液体吐出口形成部材は、液体貯留部と一体に成形されることを特徴とする請求項１または請求項２記載の液体吐出記録ヘッド。
【請求項８】
前記第１の液体吐出口形成部材の複数の液体吐出口から吐出される液体の濃度が前記第２の液体吐出口形成部材の複数の液体吐出口から吐出される液体の濃度と異なる濃度であることを特徴とする請求項２記載の液体吐出記録ヘッド。
【請求項９】
前記吐出圧形成基板は、前記複数の液体吐出口にそれぞれ対応して電気熱変換体を有することを特徴とする請求項１または請求項２記載の液体吐出記録ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録媒体の記録面に対して液体を吐出して記録動作を行う液体吐出記録ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録装置においては、一般に、液体吐出記録ヘッドとしてのインクジェット記録ヘッドを備えている。インクジェット記録ヘッドは、インクを記録媒体の記録面に対して吐出し記録動作を行う。
【０００３】
インクジェット記録ヘッドにおいては、高画質および高速印字の要請から例えば、図６に示されるように、濃度の異なるインクをそれぞれ吐出するインク吐出部８Ａおよび８Ｂを有するものが知られている。
【０００４】
図６においては、インクジェット記録ヘッドは、図示が省略されるインクタンクに連結されるインクタンクホルダＴＫＨの底面部に固定される基台部２と、インクタンクホルダＴＫＨの底面部から突出するように基台部２と一体に形成されインクを吐出するインク吐出口形成部１４をそれぞれ有するインク吐出部８Ａおよび８Ｂと、インク吐出部８Ａおよびインク吐出部８Ｂとそれぞれ吐出圧形成基板としての後述するヒータボード４ａとを結合する結合部材としての板ばね部材６Ａおよび６Ｂと、一端がヒータボート４ａに電気的に接続され、供給される駆動制御信号群をインク吐出部８Ａ側のヒータボート４ａに供給するプリント配線基板４Ａと、一端がヒータボート４ａに電気的に接続され、供給される駆動制御信号群をインク吐出部８Ｂ側のヒータボート４ａに供給するプリント配線基板４Ｂとを含んで構成されている。
【０００５】
基台部２とインク吐出部８Ａおよび８Ｂとが一体に成形されることにより所謂、インクジェット記録ヘッドの天板が形成される。互いに略平行に配置されるインク吐出部８Ａとインク吐出部８Ｂとの間には、インク吐出時、互いのインクが混じることがないように遮断するために凹部１０が設けられている。凹部１０には、複数個のリブ１２がインク吐出部８Ａとインク吐出部８Ｂとを連結するように形成されている。
【０００６】
インク吐出部８Ａおよび８Ｂは、それぞれ、同一構造を有するのでインク吐出部８Ａについて説明し、インク吐出部８Ｂについての説明は省略する。
【０００７】
インク吐出部８Ａは、インク吐出口形成部１４が長手方向に沿って上面部に形成されている。インク吐出口形成部１４は、複数個のインク吐出口１４ａが所定の間隔をもって形成され、また、そのインク吐出口形成部１４の各インク吐出口１４ａは、それぞれ、図７の（Ａ）に示されるように、ヒータボード４ａに対向する端面側に設けられる複数のインク分岐流路１６ａに連通している。隣接するインク分岐流路１６ａは、各隔壁１６ｂにより隔絶されている。各インク分岐流路１６ａは、例えば、インクがそれぞれ貯留される各共通液室１８Ａおよび１８Ｂに連通している。また、共通液室１８Ａと共通液室１８Ｂとは、仕切壁２０により隔絶されている。共通液室１８Ａおよび共通液室１８Ｂは、図７の（Ｂ）に示されるように、それぞれ、各インク供給路８ａを通じて図示が省略されるインクタンク内に連通している。
【０００８】
ヒータボード４ａにおける各インク分岐流路１６ａに対向する面には、電気熱変換体としてのヒータがそれぞれ対応して設けられている。各ヒータは、プリント配線基板４Ａを通じて供給される駆動制御信号群に基づいて制御される。各ヒータが駆動制御されることにより、各共通液室１８Ａおよび１８Ｂに貯留されるインクは、図７の（Ａ）の矢印の示す方向に各インク分岐流路１６ａに供給される場合、インク分岐流路１６ａに導入されたインクが加熱され、それがインク吐出口１４ａからインク滴ＩＤとなって吐出される。
【０００９】
その際、各インク分岐流路１６ａおよび各共通液室１８Ａおよび１８Ｂは、図７の（Ｂ）に示されるように、板ばね部材６Ａの押圧部６ａの付勢力によりヒータボード４ａが各インク分岐流路１６ａ側に向けて押し付けられて互いに表面が密着されることにより、密閉されることとなる。
【００１０】
従って、隔壁１６ｂおよび仕切壁２０におけるヒータボード４ａに接触される面は、比較的高精度の平面度が要求されることとなる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、インク吐出部８Ａおよび８Ｂが射出成形により樹脂材料で形成される場合、寸法差が共通液室１８Ａおよび１８Ｂが形成される部分の肉厚と仕切壁２０が形成される部分の肉厚との間にあることに起因して仕切壁２０近傍において、数μｍ程度の反りがヒータボード４ａ側に向けて生じる場合がある。
【００１２】
このように仕切壁２０近傍が反った場合、隔壁１６ｂおよび仕切壁２０とヒータボード４ａとの密着性が悪くなるので印字むらの原因となる。
【００１３】
このような場合、板ばね部材６Ａの押圧部６ａの付勢力を高めて強制的に隔壁１６ｂおよび仕切壁２０とヒータボード４ａとの密着させることも考えられるが、しかし、その付勢力の増大によってインク吐出部８Ａおよび８Ｂがそれぞれ弓なりに反る虞がある。即ち、インク吐出口の相互間隔が、両端部分と中央部分との間で相違することにより、インク吐出口の位置が所定の基準位置に対してずれることとなる。
【００１４】
以上の問題点を考慮し、本発明は、記録媒体の記録面に対して液体を吐出して記録動作を行う液体吐出記録ヘッドであって、液体吐出部においてヒータボードが密着される部分が反った状態で成形された場合であっても結合部材の付勢力を高めることなく液体吐出部と吐出圧形成基板との密着性を良好に維持することができる液体吐出記録ヘッドを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明に係る液体吐出記録ヘッドは、複数の液体吐出口の配列を有する液体吐出口形成部材と、液体吐出口形成部材と密着して前記複数の液体吐出口にそれぞれ通じる液体流路を形成するとともに液体流路に供給される液体を該複数の液体吐出口を通じて吐出させる吐出圧形成基板と、吐出圧形成基板を液体吐出口形成部材に対してそれぞれ押圧し吐出圧形成基板を液体吐出口形成部材に結合する結合部材と、液体吐出口形成部材の複数の液体吐出口の配列を挟んで結合部材に対向して配され液体吐出口形成部材を前記結合部材側に付勢する弾性部材と、を備えて構成される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図４は、本発明に係る液体吐出記録ヘッドの一例の外観を、それが適用されたインクジェット記録装置とともに示す。
【００１７】
図４に示されるインクジェット記録装置は、着脱可能に装着される２個のインクタンクホルダ４６をそれぞれ支持するキャリッジ部材３２と、筺体２８の両端部にそれぞれ支持されキャリッジ部材３２の底部を往復移動可能に支持するガイドシャフト３０と、ガイドシャフト３０に対して略平行に筺体２８の両端部にそれぞれ支持されキャリッジ部材３２の底部を往復移動可能に支持するガイドシャフト３１と、キャリッジ部材３２に連結されるベルト３６に駆動力をプーリ３８Ｂを介して伝達するモータ４０と、筺体２８の内側における一方の端部に配され、後述するインク吐出部５２Ａおよび５２Ｂに対しての回復処理を行う回復処理装置４２とを含んで構成されている。
【００１８】
ベルト３６は、所定の間隔をもって筺体２８の背面部にそれぞれ回動可能に支持されるプーリ３８Ａおよび３８Ｂに巻装されている。プーリ３８Ｂは、モータ４０の出力軸に連結されている。モータ４０は、図示が省略される制御部からの駆動制御信号に基づいて制御され、その出力軸が順方向または逆方向に回転せしめられる。これにより、キャリッジ部材３２は、２個のインクタンクホルダ４６を伴って所定のタイミングでガイドシャフト３０および３１に案内されつつ回復処理装置４２の真上となる位置から所定距離の範囲内で往復動せしめられる。
【００１９】
キャリッジ部材３２のコネクタ部には、後述する記録ヘッドユニットに駆動制御信号群を供給するフレキシブルケーブル３４の一端が電気的に接続されている。
【００２０】
また、筺体２８の内側において回復処理装置４２の側方となる部分には、記録媒体としての用紙Ｐａが図４の矢印Ｆの示す方向に断続的に搬送される用紙搬送路がキャリッジ部材３２の下方に設けられている。
【００２１】
２個のインクタンクホルダ４６には、それぞれ、カラーインクタンク４４、および、ブラックインクタンク４８が装着されている。カラーインクタンク４４、および、ブラックインクタンク４８は、それぞれ、貯留されるインクの色を除き、同一の構造を有するのでカラーインクタンク４４について説明し、ブラックインクタンク４８ついての説明は省略する。
【００２２】
カラーインクタンク４４の内部は、所謂、所定の比較的高濃度を有する濃イエローインク、濃マゼンタインク、および、濃シアンインクがそれぞれ貯留される部屋、および、濃イエローインクの濃度に比して比較的低い濃度を有する淡イエローインク、淡マゼンタインク、および、淡シアンインクがそれぞれ貯留される部屋に６分割されている。各部屋には、インク吸収体としてのウレタンフォームが設けられている。また、図５に示されるように、各部屋に連通するインク供給口４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃが、それぞれ、後述するインクタンクホルダ４６のインク流路４６Ｙ〜４６Ｃ等に対応して形成されている。
【００２３】
樹脂で成形された各インクタンクホルダ４６は、それぞれ、ブラックインクタンク４８またはカラーインクタンク４４を着脱自在に収容するタンク収容部４６Ａを有している。タンク収容部４６Ａには、後述するインク吐出部５２Ａおよび５２Ｂ内の各インク供給路５２ａｒに各色のインクあるいはブラックインクをそれぞれ供給するインク流路４６Ｙ、４６Ｍ、および、４６Ｃが内部に設けられている。インク流路４６Ｙ〜４６Ｃは、それぞれ、インク吐出部５２Ａの各インク供給路５２ａｒに連通している。
【００２４】
なお、図５においては、図示が省略されているが、インク吐出部５２Ｂの各インク供給路５２ａｒに連通しているインク流路も同様に形成されている。
【００２５】
インクタンクホルダ４６におけるインク流路４６Ｙ〜４６Ｃが形成される部分は、インク流路４６Ｙ、４６Ｍ、および、４６Ｃを流れるインクを外部から目視できるように透明度の高い材料で形成されている。
【００２６】
２個のインクタンクホルダ４６には、それぞれ、図５に示されるように、インク吐出部５２Ａおよび５２Ｂが用紙Ｐａに対向する底部の基台部５０上に設けられている。インク吐出部５２Ａおよび５２Ｂは、用紙Ｐａが停止状態とされるとき、キャリッジ部材３２の移動に伴って筺体２８の開口部２８ａを通じてインクを用紙Ｐａの記録面に対して吐出し記録動作を行う。
【００２７】
インク吐出部５２Ａおよび５２Ｂを含んでなる記録ヘッドユニットは、例えば、バブルジェット方式とされ、図１および図３に示されるように、インクタンクホルダ４６の底部の外周面に固定されインク吐出部５２Ａおよび５２Ｂと一体に樹脂で成形された基台部５０と、インク吐出部５２Ａおよび５２Ｂの各共通液室５２ａｓおよび各インク流路を、インク吐出部５２Ａおよび５２Ｂと互いに密着することにより形成するヒータボード６６Ａおよび６６Ｂと、一端がヒータボード６６Ａおよび６６Ｂにそれぞれ電気的に接続されるプリント配線基板５４Ａおよび５４Ｂと、ヒータボード６６Ａおよび６６Ｂをそれぞれ、インク吐出部５２Ａおよび５２Ｂの各共通液室５２ａｓおよび各インク流路に押し付け、ヒータボード６６Ａおよび６６Ｂとインク吐出部５２Ａおよび５２Ｂとを結合させる結合部材としての板ばね部材５６Ａおよび５６Ｂと、インク吐出部５２Ａとインク吐出部５２Ｂとの間に形成される凹部５８に圧入される付勢部材としての板ばね部材６０とを含んで構成されている。
【００２８】
板ばね部材５６Ａおよび５６Ｂは、それぞれ、インク吐出部５２Ａおよび５２Ｂの両側面部に相対向してそれぞれ、一対設けられる被係合部５２ａおよび５２ｂに係合される一対の係合部５６ａｋおよび５６ｂｋを有している。
【００２９】
板ばね部材５６Ａの係合部５６ａｋは、インク吐出部５２Ａのインク吐出口形成部６４Ａの外周縁部に当接する基端面部５６ａｓに連なって左右方向にそれぞれ折り曲げられた側面部に形成されている。また、ヒータボード６６Ａをインク吐出部５２Ａ側に向けて押圧する押圧面部５６ａｐは、図２に示されるように、基端面部５６ａｓに連なってプリント配線基板５４Ａ側に湾曲されて形成されている。
【００３０】
板ばね部材５６Ｂの係合部５６ｂｋは、インク吐出部５２Ｂのインク吐出口形成部６４Ｂの外周縁部に当接する基端面部５６ｂｓに連なって左右方向にそれぞれ折り曲げられた側面部に形成されている。また、ヒータボード６６Ｂをインク吐出部５２Ｂ側に向けて押圧する押圧面部５６ｂｐは、基端面部５６ｂｓに連なってプリント配線基板５４Ｂ側に湾曲されて形成されている。
【００３１】
ヒータボード６６Ａおよび６６Ｂは、それぞれ、所定の間隔で一直線上に配列される電気熱変換体としてのヒータを複数有している。
【００３２】
ヒータボード６６Ａおよび６６Ｂにそれぞれ一端が接続されるプリント配線基板５４Ａおよび５４Ｂは、それぞれ、テープキャリア方式（ＴＡＢ）により、ヒータボード６６Ａおよび６６Ｂに電気的に接続されている。
【００３３】
これにより、キャリッジ部材３２のコネクタ、および、インクタンクホルダ４６のコネクタを通じて供給される駆動制御信号がプリント配線基板５４Ａおよび５４Ｂを介してヒータボード６６Ａおよび６６Ｂの各ヒータにそれぞれ供給されることとなる。
【００３４】
基台部５０とインク吐出部５２Ａおよび５２Ｂとが、例えば、ポリサルフォンで一体に成形されることにより所謂、記録ヘッドユニットの天板が形成される。
【００３５】
後述するインク吐出口形成部６４Ａとインク吐出口形成部６４Ｂとが互いに略平行となるように配置されるインク吐出部５２Ａとインク吐出部５２Ｂとの間には、インク吐出時、互いのインクが混じることがないように遮断するために凹部５８が設けられている。凹部５８には、一対のリブ６２がインク吐出部５２Ａとインク吐出部５２Ｂとを連結するように形成されている。
【００３６】
インク吐出部５２Ａおよび５２Ｂは、それぞれ、同一構造を有するのでインク吐出部５２Ａについて説明し、インク吐出部５２Ｂについての説明は省略する。インク吐出部５２Ａは、インク吐出部５２Ｂから吐出されるインクの濃度に比して薄い濃度を有するインクを吐出するものとされる。
【００３７】
インク吐出部５２Ａは、図１に示されるように、用紙Ｐａの搬送方向に沿って複数個のインク吐出口６４ａが所定の間隔をもって形成されるインク吐出口形成部６４Ａが長手方向に沿って上面部に形成されている。インク吐出口形成部６４Ａの各インク吐出口６４ａは、それぞれ、図７の（Ａ）に示される場合と同様に、ヒータボード６６Ａの各ヒータに対向する端面側に設けられる各インク分岐流路に連通している。隣接するインク分岐流路は、各隔壁により隔絶されている。各インク分岐流路は、例えば、各色のインクがそれぞれ貯留される各共通液室５２ａｓに連通している。また、各共通液室５２ａｓ相互間は、仕切壁により隔絶されている。その際、各インク分岐流路および各共通液室５０ａｓは、板ばね部材５６Ａの押圧面部５６ａｐの付勢力によって、ヒータボード６６Ａが各インク分岐流路側に向けて押し付けられて互いに表面が密着されることにより、密閉されることとなる。また、ヒータボード６６Ａと各共通液室５２ａｓの周縁および各隔壁との間の接触面は、図示が省略される封止材により密封されている。
【００３８】
各共通液室５２ａｓは、図２に示されるように、それぞれ、各インク供給路５２ａｒを通じて例えば、カラーインクタンク４４のインク供給口４４Ｃ〜４４Ｙに連通している。
【００３９】
従って、各共通液室５２ａｓに貯留される各インクが、各インク分岐流路に供給される場合、ヒータボード６６Ａの各ヒータが駆動制御されるとき、インク分岐流路に導入されたインクが加熱され、それがインク吐出口６４ａからインク滴となって用紙Ｐａの記録面に対して吐出される。
【００４０】
さらに、凹部５８内に圧入された板ばね部材６０は、例えば、比較的薄いステンレス鋼板でリブ６２側に向かって湾曲状、例えば、Ｖ字状の断面形状を有するように折り曲げられて形成されている。板ばね部材６０において、折曲部に連なる両端部は、インク吐出口６４ａの配列方向に略直交する方向に変位可能とされ、凹部５８の内周面に当接している。従って、板ばね部材６０は、凹部５８内に圧入され、かつ、弾性力により固定されることとなる。これにより、板ばね部材６０におけるインク吐出口６４ａの配列方向に略直交する方向に沿った付勢力がインク吐出部５２Ａとインク吐出部５２Ｂとの間隔を拡げる方向に作用されることとなる。
【００４１】
なお、板ばね部材６０の組み付け順序は、ヒータボード６６Ａおよび６６Ｂとインク吐出部５２Ａおよび５２Ｂの各隔壁等との結合作業の前後のいずれであってもよい。
【００４２】
板ばね部材６０の長手方向の長さは、例えば、インク吐出口形成部６４Ａのインク吐出口配列方向に沿った長さよりも長く設定されている。なお、各共通液室５２ａｓ相互間の仕切壁の不所望な反りが、インク吐出口形成部６４Ａのうちの限られた一部の領域とされる場合にあっては、板ばね部材６０の長手方向の長さは、その一部の領域に対応した長さに設定されてもよい。また、弾性部材としての板ばね部材６０の断面形状は、Ｖ字状に限られることなく、Ｕ字状に形成されてもよい。さらに、弾性を有する板ばね部材６０の材料は、ステンレス鋼板に限られることなく、例えば、エラストマなどであってもよい。
【００４３】
従って、インク吐出部５２Ａおよび５２Ｂの各インク分岐流路を仕切る隔壁および共通液室の周縁部は、それぞれ、板ばね部材６０の付勢力によりヒータボード６６Ａ側に押圧されるので各共通液室５２ａｓ相互間の仕切壁の不所望な反りが生じた場合であっても、板ばね部材５６Ａおよび５６Ｂの弾性係数を高めることなく各インク分岐流路を仕切る隔壁および共通液室の周縁部とヒータボード６６Ａとの間の良好な密着性が得られることとなる。
【００４４】
なお、上述の例においては、記録ヘッドユニットは、インクを吐出するものとされるが、かかる例に限られることなく、例えば、所定のインクの染料を不溶化させる所謂、処理液を吐出するものであってもよい。
【００４５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る液体吐出記録ヘッドによれば、結合部材により、吐出圧形成基板が液体吐出口形成部材に結合されるもとで、弾性部材が、加えて、液体吐出口形成部材の複数の液体吐出口の配列を挟んで結合部材に対向して配され液体吐出口形成部材を結合部材側に付勢するので液体吐出部においてヒータボードが密着される部分が反った状態で成形された場合であっても結合部材の付勢力を高めることなく液体吐出部と吐出圧形成基板との密着性を良好に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液体吐出記録ヘッドの一例の要部を示す斜視図である。
【図２】図１に示される例における部分断面図である。
【図３】本発明に係る液体吐出記録ヘッドの一例の構成要素を分解して示す分解斜視図である。
【図４】本発明に係る液体吐出記録ヘッドの一例の外観を、それが適用された記録装置とともに概略的に示す斜視図である。
【図５】本発明に係る液体吐出記録ヘッドの一例の外観を、それが適用されたインクタンクとともに示す斜視図である。
【図６】従来の液体吐出記録ヘッドの要部を示す斜視図である。
【図７】（Ａ）は、図６に示される例における各共通液室を示す部分斜視図、（Ｂ）は、図６に示される例における部分断面図である。
【符号の説明】
４４  カラーインクタンク
４６  ブラックインクタンク
５２Ａ，５２Ｂ  インク吐出部
５６Ａ，５６Ｂ，６０  板ばね部材
５８  凹部
６４Ａ，６４Ｂ  インク吐出口形成部
６６Ａ  ヒータボード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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